TGF-β拮抗物治疗具有罹患支气管肺发育不良风险的婴儿的用图
【专利说明】TGF- β拮抗物治疗具有罹患支气管肺发育不良风险的婴 儿的用途
[0001] 本申请为2007年10月3日提交的、发明名称为"TGF-β拮抗物治疗具有罹患支 气管肺发育不良风险的婴儿的用途"的PCT申请PCT/US2007/021234的分案申请，所述PCT 申请进入中国国家阶段的日期为2009年6月3日，申请号为200780044749. 4。
[0002] 本申请要求2006年10月3日提交的美国临时申请第60/827, 933号的优先权，该 美国临时申请完整引入本文作为参考。
技术领域
[0003] 本发明涉及TGF-β拮抗物治疗具有罹患支气管肺发育不良风险的婴儿（包括早 产儿）的用途。
【背景技术】
[0004] 在发育非常早期的阶段出生的婴儿由于其发育不全的肺、简单的呼 吸驱动（primitive respiratory drive)和容易受感染，而通常患有呼吸衰 竭。支气管肺发育不良（BH))，是一种早产儿慢性肺病，最早在近40年前得到表征 (Northway，N. Engl. J. Med. 276 :357-368 (1967) ; Jobe 等人，Am. J. Resp. Crit. Card. Med. 163:1723-1729(2001))。如同最初所描述的，BH)是主要发生在婴儿身上的病症，这些 婴儿的大小和成熟程度令他们足以在长时间暴露于高氧和正压通气所造成的损伤下存活 下来。这主要是在妊娠28到32周之间诞下的婴儿，以及出生时体重在1，000到1，500克 之间的婴儿。其临床过程和肺病理学反映了严重的肺型氧中毒和肺过度膨胀的后果。BH) 的最初病理描述记录了气道损伤、发炎、间质性纤维化、平滑肌细胞增生和远端气道的鳞状 化生。这些婴儿的死亡率高，且在幸存者中经常出现长期呼吸机依赖性呼吸衰竭（Bland， Biol. Neonate 88:181-191(2005))〇
[0005] 随着表面活性剂治疗的出现、产前类固醇治疗的广泛应用、先进的呼吸机和营养 治疗的使用，BH)的流行病学和病理生理学有了可观的变化。现在，几乎三分之二罹患BPD 的婴儿体重低于1,000克，在妊娠28周之前出生（Martinez等人，Chronic Lung Disease in Early Infancy，21_39 页；New York，Marcel Dekker (2000) ;Bancalori 等人编，41-64 页）。与以往经验不同，当时肺型氧中毒和肺过度膨胀被认为是产生慢性肺损伤的主要原 因，而现在罹患BPD的早产儿暴露于较低水平的氧和机械通气。
[0006] 此外，这些患有BPD的极为不成熟的婴儿的肺病理学与"经典型"Bro不同。 有时此疾病被称为"新型BPD"，其现在主要与末端肺发育中断相关。对死于BPD的 婴儿的肺的显微观察显示了远端（distal)肺发育部分至完全的中止（Husain等人， Hum. Pathol. 29:710-717 (1998))。这致使患有BPD的婴儿的周边肺单元的肺泡产生 (alveologenesis)减少，及微脉管系统发育减少和异形。
[0007] 肺气囊发育对于子宫外存活是至关重要的。肺发育可以分为5个重叠的阶段：胚 胎早期（妊娠3-7周）、假腺体期（妊娠5-17周）、小管期（妊娠16-26周）、囊状期（妊娠 24_38 周）和肺泡期（妊娠 36 周至出生后 2 年）（Burri，Lung Growth and Development， J. McDonald 编，1-35 页；New York，Marcel Dekker (1997) ;Kotecha，Paediatr.Respir. Rev. 1:308-13 (2000) ;Coalson，Sem·，Neonatology 8:73-81(2003))。对于在妊娠 26 周出 生的婴儿，囊状期和肺泡期还未完成。在囊状期过程中，肺球囊（lung saccules)壁薄，壁 中的次级嵴（secondary crest)形成。预期呼吸空间的极大扩展使得球囊形成，间质组织 量显著减少。肺看起来越来越"充气"，尽管充满着来自肺和胎儿周围的羊水的液体。在肺 泡期过程中，肺泡的形成由次级嵴的伸展和变薄开始，而后其成熟为肺泡壁。因此，肺泡产 生（alveologenesis)在多数早产儿出生后开始。
[0008] 尽管并未完全知晓导致BPD的机制，但是间接证据表明Bro是由细胞因 子对发育中的肺的影响所致（Groneck等人，八1'(：11.0丨8.〇1；[1(1?6七31他0仙七已1· Ed. 73 :F1_3 (1995) ; Jobe 等人，Early Hum. Dev. 53:81-94 (1998) ; Jobe 等人，Curr. Opin. Pediatr. 13:124-129 (2001))。例如，已观察到子宫内感染令早产新生儿肺中的细胞因子水 平升高，且该子宫内感染与BH)风险增加相关。此外，早产儿肺对氧和呼吸机治疗的暴露与 肺流出物中细胞因子水平升高以及罹患BPD的风险升高相关。而且，BH)可能有直接的遗 传原因。由于有若干基因被认为对于末端肺发育有决定性作用（Bourbon等人，Pediatric Research 57:38R-46R (2005))，其中一个或多个基因的异常可能直接抑制正常的肺成熟并 导致BPD。此外，也有可能遗传异常可以通过导致早产而间接令BH)发病率升高。
[0009] 近期的有限间接证据表明TGF-β可能是BPD中参与抑制末端肺发育的众多细 胞因子之一。例如，在早产儿末端气道和肺流出物中鉴定出了 TGF-β (Kotecha等人， J. Pediatr. 128:464-469(1996) ;Toti 等人，Pediatr. Pulmon. 24:22-28 (1997) ;Lecart 等 人，Biol. Neonate 77:217-223 (2000) ;Saito 等人，Pediatr. Res. 55:960-965 (2004))， TGF-β 1水平在罹患BPD的早产儿中最高（Kotecha，1996)，且与疾病的严重性相关 (Lecart，2000)。然而，此报道的TGF-β水平提高仅仅是对该疾病起主要作用的其他因子 作用的结果，还是TGF-β在BH)的发生中起更直接的作用，对于这点仍不知晓。例如，除了 TGF-β之外，到目前为止已有约20个备选基因被鉴定为可能控制末端肺发育。在这些基 因之中，已报道有13个在动物模型或患有BF 1D的婴儿中受到调节（Bourbon等人，Pediatr. Res. 57:38R-46R(2005))。使用基因表达谱技术，Perkowski及其同事报道了在成年小鼠的 高氧肺损伤中受到调节的 385 个基因（Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 28:682-696(2003))。 [0010] 至少有两项研宄检测了 TGF-β 1在发育中的肺中异位过表达的影响。例如， Vicencio等人报道了具生物活性的TGF-β 1在新生小鼠的肺上皮细胞中的过表达与末端 肺发育的抑制相关（Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 31:650-656 (2004))，Gauldie 等人报道 了用编码TGF-β 1的腺病毒感染新生大鼠肺会影响新生的肺结构，包括产生纤维化的斑片 状区域（未在新型BH)中见到）。（Am. J. Pathol. 163:2575-2584 (2003))。然而，并不清楚在 后一模型中所观察到的变化是否直接与TGF-β 1的活性相关，因为接触腺病毒（无 TGF-β ) 的对照肺显示显著的远端气道水肿，这表明腺病毒载体本身诱导炎症。此外，两项研宄均包 含TGF-β的被动异位表达，因此不能模拟患有BH)的早产儿发育中的肺中发生的状况。因 此，这些研宄对于阐明TGF-β在BPD中的作用并无帮助。
[0011] 同时，其他研宄已表明TGF-β调控肺发育中的早期事件，所述早期事件 包括分支形态发生（Zhao 等人，Am. J. Physiol. 273: L355-362 (1997) ;Zhao 等人， Am. J. Physiol. 21:L412-422(1999))。然而，影响近端传导气道（conducting)数量的胎 儿肺分支形态发生在肺发育的囊状期之前即告完成（McMurty，Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 282:L341-344(2002))。因此，分支形态发生的缺陷与早期肺发育的疾病相 关，如肺发育不全和先天性膈疝，而与抑制或中断肺发育的囊状期和肺泡期的疾病BH)无 关。由于患有BH)的婴儿的肺中没有观察到分支形态发生异常，其近端传导气道数量正常， 这些研宄对于阐明TGF-β是否在BH)发病机制中起作用也没有帮助。
[0012] 最后，已在儿科肺病而不是BPD的某些模型中研宄了 TGF-β中和对肺发育的影 响。在这些情况中，TGF-β活性的提高在正常肺中通过改变TGF-β与细胞外基质的结合 得到实现（Neptune 等人，Nat. Genet. 33:407-411 (2003)和 Massaro 等人，Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 278: L955-60 (2000))，或在培养的生长的胎儿肺中通过提供过量 水平TGF-β实现（Zhang等人，E-PASS200659:5166. 6(2006))。对受损的发育中肺中产生 的过量TGF-β的中和是否抑制BH)的发生则没有进行研宄。由于病因学、病理学和病程的 差异，这些对TGF-β进行了中和的研宄对我们理解TGF-β在BPD中的作用并无贡献。见 例如 Neptune 等人，Nat. Genet. 33:407-411 (2003)和 Massaro 等人，Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 278:L955-60(2000)，其中报道了异常TGF-β信号传导在马方氏症小鼠 模型中的作用；以及Zhang等人，E-PASS200659:5166. 6(2006)中报道了 TGF-β在作为与 在高海拔生活相关的先天性心脏病或肺血管疾病模型的低氧小鼠中的作用。
[0013] 总而言之，尽管一些研宄表明TGF-β能够影响末端肺发育，其他研宄则表明 TGF-β在早得多的阶段（在分支形态发生过程）中起作用，却从没有研宄直接指出在具有 罹患BH)风险的早产儿的受损的肺中，TGF-β是否在末端肺发育的调节起了致病作用，或 者在这样的婴儿中中和TGF-β是否对病程有任何影响。
[0014] BH)是婴儿发病率和死亡率极为重要的原因。排在哮喘之后，BH)是对于儿科患者 花费最昂贵的疾病。表面活性剂治疗和其他先进治疗的利用改善了新生儿存活率，但没有 伴随Bro发病率的减少。因此，对于治疗具有罹患BH)风险的早产儿的改良的方法仍存在 重大需求。
【发明内容】
[0015] 本发明部分基于这样的发现和证实：在支气管肺发育不良的高氧小鼠模型中，在 围产期中施用抗TGF-β抗体能够保护受损的发育中的肺的肺泡产生和血管发生不被抑 制。本发明提供了治疗具有罹患支气管肺发育不良（BPD)风险的婴儿（包括早产儿）的方 法。
[0016] 本发明提供了通过在围产期（包括产前期和/或产后期）中施用TGF-β拮抗物 治疗婴儿的方法。对于在产前期施用，TGF-β拮抗物可以直接对在子宫内的婴儿施用，或 对母亲间接施用。
[0017] 在一个实施方案中，本发明的方法包括治疗具有罹患支气管肺发育不良风险的早 产儿，其中婴儿的年龄为约妊娠24周至约产后6个月。在一个实施方案中，待治疗的婴儿 为出生于约妊娠32周或更早的早产儿。在一个实施方案中，待治疗的婴儿为出生于约妊娠 28周或更早的早产儿。在一个实施方案中，婴儿出生时的重量为约1500克或更少。在另一 实施方案中，