專利名稱：促進(jìn)骨形成和保持的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及促進(jìn)受試者中骨形成的方法。更特別地，本發(fā)明涉及誘導(dǎo)骨迅速形成然后保持如此生成的骨(如通過使骨的再吸收最小化)的方法。本發(fā)明以受試者的特定骨作為修復(fù)、增強(qiáng)、整形和/或成型目標(biāo)。本發(fā)明另外涉及用于實(shí)施本發(fā)明方法的試劑盒。
背景技術(shù)：
骨是脊椎動(dòng)物中發(fā)揮不同重要作用的多目的結(jié)構(gòu)。它們提供骨架用于支撐軀體和賦予軀體以形狀。骨在個(gè)體一生中經(jīng)歷連續(xù)的更新或重塑。骨由廣泛散布在被稱為基質(zhì)的非生命物質(zhì)中的活細(xì)胞組成。兩種主要類型的細(xì)胞負(fù)責(zé)骨重塑參與骨形成的成骨細(xì)胞和參與骨吸收的破骨細(xì)胞。基質(zhì)通過成骨細(xì)胞的作用形成，成骨細(xì)胞制造并分泌骨基質(zhì)蛋白如膠原蛋白(其提供彈性)以及由鈣和磷形成的無機(jī)鹽(其賦予骨以硬度)。當(dāng)骨組織成熟時(shí)，一些成骨細(xì)胞保留在骨基質(zhì)中并分化形成骨細(xì)胞，它們是進(jìn)行正常細(xì)胞行為的成熟骨細(xì)胞。這些骨細(xì)胞通過骨基質(zhì)與其它骨細(xì)胞聯(lián)絡(luò)并且可感知骨的壓力或破裂。因此，它們?cè)诠切迯?fù)和/或再生期間幫助定向破骨細(xì)胞會(huì)發(fā)揮作用以溶解骨的位置。
破骨細(xì)胞是溶解現(xiàn)有骨的細(xì)胞，因此促進(jìn)骨生長(zhǎng)、修復(fù)和再生。破骨細(xì)胞是起源于單核吞噬細(xì)胞融合的多核細(xì)胞。破骨細(xì)胞分泌質(zhì)子降低位于破骨細(xì)胞和骨之間的細(xì)胞外間隔的pH。這種低pH促進(jìn)骨結(jié)晶溶解并激活消解骨基質(zhì)的溶酶體酶類。因此，破骨細(xì)胞是強(qiáng)有力的和有效的骨再吸收細(xì)胞，它們僅覆蓋骨表面的0.5％。關(guān)于骨形成，成骨細(xì)胞生成被稱作“類骨質(zhì)”的結(jié)構(gòu)，其由骨膠原蛋白和其它蛋白質(zhì)形成。之后，成骨細(xì)胞控制鈣沉積和其它礦物質(zhì)進(jìn)入類骨質(zhì)，從而生成鈣化骨組織。當(dāng)骨形成完成時(shí)，成骨細(xì)胞變平并在骨表面上形成襯。這些變平的成骨細(xì)胞，被稱作“襯細(xì)胞”，調(diào)節(jié)鈣進(jìn)出骨的通道。另外，它們?cè)诒患に鼗罨瘯r(shí)生成促進(jìn)成骨細(xì)胞分化和活化的蛋白質(zhì)。因此，新骨的生成是緩慢過程，其要求類骨質(zhì)的形成、成熟和之后的鈣化。與破骨細(xì)胞相比，成骨細(xì)胞覆蓋骨表面的30％。
骨骼中的骨不完全都是固體。骨外側(cè)即皮層骨基本上全部是固體，只有少數(shù)小管道。然而，從皮層骨向內(nèi)是被稱作松質(zhì)骨的海綿狀骨。松質(zhì)骨由限定大量的填充骨髓液、干細(xì)胞和一些脂肪細(xì)胞的空間或腔的小梁骨的蜂房狀網(wǎng)絡(luò)組成。存在于這些骨髓腔內(nèi)的物質(zhì)特別是各種高度專一化的細(xì)胞，其幫助破壞現(xiàn)有的骨并相應(yīng)地生成新骨以替換被破壞的骨或由于損傷或疾患如骨質(zhì)疏松癥而喪失的骨。
骨的物理結(jié)構(gòu)可被各種因素(包括疾病和損傷)破壞。最常見的骨疾病之一是骨質(zhì)疏松癥，其特征在于骨量低和骨組織的結(jié)構(gòu)損壞，導(dǎo)致骨脆性和對(duì)骨折的易感性增加，特別是髖、脊柱和腕。當(dāng)骨吸收發(fā)生太迅速時(shí)、如果骨替換發(fā)生太慢時(shí)、或者由于二者的相互結(jié)合時(shí)，骨質(zhì)疏松癥進(jìn)展。這部分地由于成骨細(xì)胞需要六個(gè)月來重建在三天內(nèi)被破骨細(xì)胞破壞的骨量。另一方面，骨損傷包括對(duì)骨的局部化創(chuàng)傷。
本領(lǐng)域公知各種方法用于促進(jìn)個(gè)體的骨形成，所述個(gè)體(1)患有由于例如疾病導(dǎo)致的骨量減少，(2)患有引起損傷如骨折的骨創(chuàng)傷，和(3)需要增強(qiáng)骨如脊椎骨。然而，這些用于治療所述疾病的現(xiàn)有方法通常在本質(zhì)上是全身性的，也就是說，他們將整個(gè)骨骼作為單個(gè)實(shí)體進(jìn)行治療。因此，這些方法通常不能針對(duì)一個(gè)或多個(gè)特定的骨，如髖、肩、脊柱和/或腕的骨，這些骨可能由于由骨質(zhì)疏松癥或諸如由于骨折所致的骨創(chuàng)傷所引起的疾病作用所致的骨喪失而需要更集中的治療。另外，現(xiàn)有方法通常需要不希望的長(zhǎng)期治療方案，這伴隨著患者的順從性問題。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員長(zhǎng)期以來一直需要一種更快速和更具針對(duì)性的誘導(dǎo)骨量減少受試者中的骨形成的方法，特別是與增強(qiáng)如此生成的新骨的保留相結(jié)合的方法。除了上述的全身效應(yīng)之外，本發(fā)明使得能特異性地以一個(gè)或多個(gè)最需要骨迅速形成的治療的特定骨或骨區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)。如下所述，本發(fā)明的方法和試劑盒特別適于提供更有效的骨加速形成并同時(shí)保留如此生成的骨，因此極好地實(shí)現(xiàn)了所需功能。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供誘導(dǎo)受試者中的骨迅速形成的方法，從而可減少使用骨合成代謝藥劑的治療時(shí)程，由此提供安全和藥物經(jīng)濟(jì)學(xué)優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供誘導(dǎo)骨量減少受試者中的骨快速形成的方法，該方法使得受試者的特定骨能作為骨量增加目標(biāo)，并同時(shí)另外對(duì)受試者的整個(gè)骨骼提供有益的骨形成作用。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供能誘導(dǎo)受試者中的骨迅速形成從而預(yù)防和/或治療骨折的方法。
本發(fā)明另外的目的是提供能誘導(dǎo)需要附加骨作為例如髖、膝和肩的假體和/或其它類型植入物如牙齒植入物的錨定機(jī)構(gòu)的受試者中的骨迅速形成的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供能誘導(dǎo)需要骨增強(qiáng)以減輕由諸如脊椎擠壓的狀況所致的慢性疼痛的受試者中的骨迅速形成的方法。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供能減少根據(jù)本發(fā)明而生成的所述附加骨的任何實(shí)質(zhì)部分的再吸收的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供能誘導(dǎo)骨迅速形成從而可借助所述附加骨形成進(jìn)行骨整形/成型的方法。
本發(fā)明另外的目的是提供包括配置為能用來實(shí)施上述本發(fā)明方法的試劑盒的產(chǎn)品。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法用于人受試者。然而，本發(fā)明還考慮了獸醫(yī)用途。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供誘導(dǎo)需要誘導(dǎo)的受試者中的骨形成的方法，該方法包括以下步驟(a)機(jī)械誘導(dǎo)受試者中成骨細(xì)胞活性的增加；和(b)升高受試者中至少一種骨合成代謝藥劑的血液濃度，例如通過給用所述藥劑或通過給用引起所述藥劑自然形成的化合物。上述步驟可以任意順序進(jìn)行，但是時(shí)間要足夠接近，使得合成代謝藥劑濃度的升高和機(jī)械誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞活性的增加至少部分地重疊。
在本發(fā)明另外的實(shí)施方案中，所述方法包括以受試者的至少一個(gè)骨作為治療目標(biāo)的步驟，其中所述每個(gè)目標(biāo)骨在其中限定了骨髓腔。骨髓腔特別地含有一些骨髓和大量的成骨細(xì)胞。該方法另外包括機(jī)械改變骨髓腔內(nèi)容物從而刺激并由此增加骨髓腔內(nèi)成骨細(xì)胞分化和/或活性。該方法另外包括對(duì)受試者給用至少一種骨合成代謝藥劑，給用持續(xù)足夠的時(shí)間并且給用足夠的濃度以致升高受試者內(nèi)的所述合成代謝藥劑的血液水平高于其自然水平，從而延長(zhǎng)機(jī)械誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞活性。在需要促進(jìn)骨生長(zhǎng)的骨中，骨髓腔內(nèi)容物的機(jī)械改變使得受試者的特定骨能作為誘導(dǎo)其中骨形成的特定目標(biāo)。
本發(fā)明另外提供誘導(dǎo)骨量減少受試者中的骨形成的方法，該方法包括以受試者的至少一個(gè)骨作為治療目標(biāo)的步驟，其中每個(gè)目標(biāo)骨在其中限定骨髓腔。骨髓腔含有一些骨髓和大量的成骨細(xì)胞。本發(fā)明的方法另外包括機(jī)械改變骨髓腔內(nèi)容物從而刺激并由此增加骨髓腔中成骨細(xì)胞活性(如通過刺激成骨細(xì)胞增加分化或增加骨形成)。之后，由于成骨細(xì)胞活性增加而增加了腔內(nèi)的骨量。該方法另外包括對(duì)受試者給用至少一種骨合成代謝藥劑，給用持續(xù)足夠的時(shí)間并且給用足夠的濃度以致升高受試者內(nèi)的所述合成代謝藥劑的血液水平高于其自然水平，從而延長(zhǎng)機(jī)械誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞活性。然而，該方法另外包括附加地給用抗吸收藥劑，抗吸收藥劑的給用(1)與給用骨合成代謝藥劑同時(shí)進(jìn)行、或者(2)與給用骨合成代謝藥劑重疊進(jìn)行、或者(3)在給用骨合成代謝藥劑后進(jìn)行，抗吸收藥劑的給用持續(xù)足夠的時(shí)間并給用足夠的濃度以致減少由于成骨細(xì)胞活性生成的新骨的再吸收。正如上述方法的情況一樣，在需要刺激骨生長(zhǎng)的骨中，骨髓腔內(nèi)容物的機(jī)械改變因此使得能以受試者的特定骨作為骨形成增強(qiáng)的特定目標(biāo)。
本發(fā)明另外提供在需要骨形成的受試者中的至少一個(gè)目標(biāo)骨中促進(jìn)骨形成的試劑盒。該試劑盒包括至少一個(gè)其中含有至少一種骨合成代謝藥劑的容器，以及用于改變至少一個(gè)目標(biāo)骨中骨髓腔內(nèi)容物的機(jī)械改變裝置。該試劑盒可另外裝備有用于從骨髓腔排出至少一部分內(nèi)容物的排空裝置。


圖1是在三周試驗(yàn)方案中以一周為間隔的試驗(yàn)大鼠組中股骨遠(yuǎn)端骨髓腔骨礦物質(zhì)密度(“BMD”)的PIXIMUS分析結(jié)果的圖示。PIXIMUS分析器得自Lunar Corp.，Palo Alto，CA并提供了關(guān)于小動(dòng)物如小鼠和大鼠的雙能量X射線吸光測(cè)定法(“DEXA”)數(shù)據(jù)。處死9周齡的雄性Sprague-Dawley大鼠(每組5只動(dòng)物)并在0時(shí)間和第1、2和3周后進(jìn)行檢測(cè)。各個(gè)組經(jīng)歷以下的治療模式A組-左股骨對(duì)照；B組-左股骨偽物(sham)；C組-機(jī)械除去骨髓(bone marrow ablation，bmx)以改變左股骨的骨髓腔內(nèi)容物；D組-左股骨的機(jī)械除去骨髓治療(bmx)與給用酰胺化甲狀旁腺激素截短物(truncate)(PTH[1-34]-NH2)1-21天相結(jié)合；和E組-在給用酰胺化甲狀旁腺激素截短物(PTH[1-34]-NH2)1-21天內(nèi)治療的大鼠進(jìn)行右(非bmx)股骨BMD測(cè)量，其中大鼠的左股骨經(jīng)歷了骨除去(bmx)治療；圖2是處死并在0時(shí)間和第1、2和3周后測(cè)量的第二組雄性9周齡大Sprague-Dawley大鼠(每組5只動(dòng)物)股骨遠(yuǎn)端骨髓腔BMD的PIXIMUS分析結(jié)果的圖示。各個(gè)組經(jīng)歷以下的治療模式F組-左股骨對(duì)照；G組-左股骨偽物；H組-機(jī)械除去骨髓(bmx)以改變左股骨的骨髓腔內(nèi)容物；I組-左股骨機(jī)械除去骨髓(bmx)與給用酰胺化甲狀旁腺激素截短物(PTH[1-34]-NH2)1-7天、然后給用鮭魚降鈣素(sCT)抗吸收藥劑7-21天相結(jié)合；和J組-給用酰胺化甲狀旁腺激素截短物(PTH[1-34]-NH2)處理的大鼠的右股骨BMD測(cè)量，其中大鼠的左股骨髓經(jīng)歷了骨髓除去(bmx)治療；圖3A-3D說明了用于在從上述討論的A-J組的一組中的大鼠中進(jìn)行左股骨骨髓除去的典型系列步驟。圖3A)通入股骨遠(yuǎn)端；圖3B)鉆進(jìn)股骨遠(yuǎn)端的骨髓腔內(nèi)；圖3C)洗滌骨髓腔；和圖3D)縫合切口；圖4是比較在通過卵巢切除術(shù)誘導(dǎo)骨質(zhì)疏松癥的骨質(zhì)疏松雌性Sprague-Dawley大鼠中獲得的腰部脊椎骨礦物質(zhì)密度的柱狀圖。大鼠用(1)PTH[1-31]-NH2；(2)PTH[1-34]-NH2和PTH[1-34]-OH治療；和圖5是比較在通過卵巢切除術(shù)誘導(dǎo)骨質(zhì)疏松癥的骨質(zhì)疏松雌性Sprague-Dawley大鼠中獲得的腰部脊椎骨形成率的柱狀圖。大鼠用(1)PTH[1-31]-NH2；(2)PTH[1-34]-NH2和PTH[1-34]-OH治療。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明在第一實(shí)施方案中，本發(fā)明提供誘導(dǎo)需要誘導(dǎo)的受試者中的新骨形成的方法。該方法包括機(jī)械誘導(dǎo)受試者中成骨細(xì)胞活性的增加和升高受試者中至少一種骨合成代謝藥劑的血液濃度的步驟。上述步驟可以任意順序進(jìn)行，但是時(shí)間要足夠接近，使得合成代謝藥劑濃度的升高和機(jī)械誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞活性的增加至少部分地重疊。
骨生長(zhǎng)的誘導(dǎo)可包括例如在目前尚未發(fā)生骨生長(zhǎng)的位置產(chǎn)生新骨或附加骨和/或刺激已經(jīng)處在形成過程中的骨的生長(zhǎng)(即增加其速度)。不以任何方式束縛于理論，申請(qǐng)人相信骨生長(zhǎng)誘導(dǎo)的發(fā)生由以下綜合效應(yīng)引起(1)機(jī)械誘導(dǎo)受試者中成骨細(xì)胞活性和(2)升高受試者中至少一種骨合成代謝藥劑的血液濃度的結(jié)合。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，機(jī)械誘導(dǎo)成骨細(xì)胞活性的增加可通過骨髓灌洗和除去方法獲得。另外，不以任何方式束縛于理論，申請(qǐng)人相信骨髓灌洗和除去過程導(dǎo)致骨髓腔內(nèi)凝塊形成，凝塊通過生物化學(xué)反應(yīng)級(jí)聯(lián)有助于增加受試者中的成骨細(xì)胞活性。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，增加的成骨細(xì)胞活性還可通過將機(jī)械誘導(dǎo)與諸如生物化學(xué)誘導(dǎo)的附加誘導(dǎo)形式相結(jié)合而獲得。這種生物化學(xué)誘導(dǎo)可通過對(duì)受試者給用例如一些血液因子如因子(“F”)VII、因子VIIa或其組合獲得。在組織或血管損傷后，通過血漿FVII/FVIIa與組織因子(組織促凝血酶原激酶)的結(jié)合引發(fā)凝塊。該復(fù)合物(FVII/FVIIa+促凝血酶原激酶)啟動(dòng)了導(dǎo)致凝血級(jí)聯(lián)活化并最終導(dǎo)致纖維蛋白沉積和血小板活化的事件序列。這一復(fù)雜的事件序列可在某種程度上有助于刺激骨髓中的成骨細(xì)胞。因子VII和VIIa可購(gòu)自Novo Nordisk。
使用本發(fā)明的方法獲得的成骨細(xì)胞活性增加可能由于多種因素引起，所述因素包括但不必需限于(1)成骨細(xì)胞分化，即，附加成骨細(xì)胞的產(chǎn)生，(2)增加在誘導(dǎo)受試者骨形成中已經(jīng)存在的成骨細(xì)胞的活性和/或有效性，和(3)上述的組合。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，成骨細(xì)胞活性的增加將包括上述所有功能。
在一個(gè)實(shí)施方案中，至少一種骨合成代謝藥劑的血液濃度可通過對(duì)受試者直接給用一種或多種骨合成代謝藥劑升高。
在本發(fā)明另外的實(shí)施方案，所述方法另外包括以受試者的一個(gè)或多個(gè)特定骨作為骨生長(zhǎng)誘導(dǎo)的“目標(biāo)”。所述的以受試者的一個(gè)或多個(gè)特定骨作為骨生長(zhǎng)誘導(dǎo)的目標(biāo)是通過機(jī)械改變每個(gè)目標(biāo)骨中骨髓腔內(nèi)容物從而誘導(dǎo)骨髓腔中成骨細(xì)胞活性的增加而完成。
因此，本發(fā)明的方法不僅可用于骨修復(fù)，例如，正如用于由于創(chuàng)傷引起的骨折的情況下，而且可用于在通過雙能量X射線吸光測(cè)定法(“DEXA)”或其它技術(shù)表明需要增加骨量和/或骨密度以預(yù)防骨折的個(gè)體中或在由于骨變?nèi)醵加锌蓺w因于如脊椎擠壓的狀況的慢性疼痛的個(gè)體中以位置特異性的方式增強(qiáng)骨。另外，如上所述，本發(fā)明的方法另外用于提供(和保持)需要用作假體如人造髖、膝和肩和/或植入物如牙齒植入物錨定物(anchor)的新骨。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法另外包括為受試者提供至少一種抗吸收藥劑的升高的血液濃度，其中升高的濃度足以減少根據(jù)本發(fā)明機(jī)械誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞活性的升高產(chǎn)生的新骨生長(zhǎng)的再吸收。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了誘導(dǎo)需要誘導(dǎo)的受試者中的骨形成的方法，其中所述方法包括(a)機(jī)械誘導(dǎo)受試者中成骨細(xì)胞活性的增加；和(b)對(duì)受試者給用至少一種引起受試者中內(nèi)源性骨合成代謝藥劑的血液水平升高的藥劑。上述步驟可以任意順序進(jìn)行，但是時(shí)間要足夠接近，使得合成代謝藥劑濃度的升高和機(jī)械誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞活性的增加至少部分地重疊。在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，引起內(nèi)源性骨合成代謝藥劑表達(dá)增加的藥劑可以是抑鈣性(calcilytic)藥劑?？捎糜诒景l(fā)明方法的抑鈣性藥劑包括但不限于任何限制鈣與其受體的結(jié)合并從而觸發(fā)內(nèi)源性PTH釋放的藥劑。這些抑鈣性化合物的例子在美國(guó)專利6,362,231、6,395,919、6,432,656和6,521,667中闡述，其內(nèi)容作為參考并入本文。
本發(fā)明另外提供誘導(dǎo)骨量減少或骨創(chuàng)傷受試者中的骨形成的方法。該方法包括以受試者的至少一個(gè)骨作為治療目標(biāo)的步驟，其中每個(gè)目標(biāo)骨在其中限定了骨髓腔。骨髓腔特別地含有一些骨髓和大量的成骨細(xì)胞。本發(fā)明的方法另外包括機(jī)械改變骨髓腔內(nèi)容物從而刺激并由此增加骨髓腔內(nèi)成骨細(xì)胞活性。該方法另外包括對(duì)受試者給用至少一種骨合成代謝藥劑，給用持續(xù)足夠的時(shí)間并且給用足夠的濃度以致升高受試者內(nèi)的所述合成代謝藥劑的血液水平高于其自然水平，從而延長(zhǎng)機(jī)械誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞活性。例如，在人體內(nèi)內(nèi)源性生成的骨合成代謝藥劑是游離酸形式的PTH[1-84]，其在人受試者中以每升血液小于約8皮摩爾的水平存在。因此，本發(fā)明的實(shí)踐將如上所述包括升高受試者內(nèi)骨合成代謝藥劑的血液水平到相應(yīng)地高于所述自然水平的水平。還如上面所述，機(jī)械改變骨髓腔內(nèi)容物由此使得能以受試者的特定骨作為增強(qiáng)骨形成的目標(biāo)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，骨形成可在受試者骨中的長(zhǎng)骨骨折部位進(jìn)行誘導(dǎo)，以增加骨折的愈合速度。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法另外包括通過在受試者的至少一個(gè)目標(biāo)骨上以受控方式誘導(dǎo)附加骨形成而對(duì)受試者的至少一個(gè)目標(biāo)骨進(jìn)行整形或成型。
申請(qǐng)人令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，通過在與最初的成骨細(xì)胞活性驟增至少部分地重疊的期間內(nèi)升高骨合成代謝藥劑的血液水平，可實(shí)現(xiàn)最初的成骨細(xì)胞活性驟增在意想不到的高水平下的持續(xù)。這種作用通過比較圖1所示的C組和D組的曲線進(jìn)行說明。沒有骨合成代謝藥劑時(shí)，最初的骨形成驟增之后迅速是新形成的骨的再吸收(例如參見圖1中的C組曲線)。圖1中E組獲得的曲線表明盡管由于單獨(dú)給用PTH骨合成代謝藥劑而誘導(dǎo)骨生長(zhǎng)的增加，但是這一增加不能升高到由結(jié)合使用骨髓除去(bmx)加上給用PTH所實(shí)現(xiàn)的水平。圖1的結(jié)果清楚地表明，bmx+PTH的組合相對(duì)于單獨(dú)的bmx或PTH的作用提供了意想不到的骨形成的程度、速度和壽命增加，以及目標(biāo)位置特異性響應(yīng)。表1(在下)描述了圖1中A-E組獲得的曲線所基于的值。因?yàn)樵诘?周和第2周沒有獲得關(guān)于對(duì)照(A組)和偽物(B組)組的讀數(shù)，這些值被估計(jì)用于制備這兩組曲線的目的。另外，表1提供了在各組中獲得的值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，該標(biāo)準(zhǔn)偏差也在圖1中示出。
表1

在上述實(shí)驗(yàn)期間由本發(fā)明人進(jìn)行的外周定量計(jì)算機(jī)化斷層顯象(“pQCT”)測(cè)量未顯示bmx+PTH的組合相對(duì)于單獨(dú)的PTH在總體骨內(nèi)容物中的改善。這應(yīng)歸于股骨主要含有皮層骨并且pQCT數(shù)據(jù)(其還沒有被換算成相當(dāng)于各種類型的骨的值)目前涉及所有骨組織的集合體的事實(shí)。
圖2用于特別地說明由重疊給用(即與PTH給用重疊)或在給用抗吸收藥劑鮭魚降鈣素(sCT)后給用所實(shí)現(xiàn)的另外的有益效果。首先，通過比較H組(單獨(dú)的bmx)和J組(PTH+sCT，沒有bmx)獲得的曲線與I組(bmx+PTH+sCT)獲得的曲線，提供了進(jìn)一步的可歸固于本發(fā)明方法的使用的協(xié)同效應(yīng)的證據(jù)。另外，I組獲得的曲線還表明，在因使用bmx和PTH的組合而發(fā)生的最初的成骨細(xì)胞活性驟增后給用抗吸收藥劑sCT，顯著減少新形成的骨由于破骨細(xì)胞的作用被吸附進(jìn)入受試者體內(nèi)的比例。表2(在下)描述了圖2中曲線所基于的值。因?yàn)樵诘?周和第2周沒有獲得關(guān)于對(duì)照(F組)和偽物(G組)組的讀數(shù)，這些值被估計(jì)用于制備這兩組曲線的目的。另外，表2提供了在各組中獲得的值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，該標(biāo)準(zhǔn)偏差也在圖2中示出。
表2

*F、G和H組與A、B和C組相同(見表1)。
以上討論的圖1和圖2和相應(yīng)的表1和表2中的結(jié)果使用如圖3A-3D中所示的機(jī)械誘導(dǎo)成骨細(xì)胞活性增加的方法獲得。提供圖3A-3D所示方法的目的僅僅是示例性的，然而，本發(fā)明不限于附圖中所示的過程。因?yàn)?，本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種替代技術(shù)可用于獲得成骨細(xì)胞活性的必要機(jī)械誘導(dǎo)。因此，在圖3A-3D所示的代表性方法中，將9周齡的雄性Sprague-Dawley大鼠，即，處于快速生長(zhǎng)階段的大鼠，在手術(shù)(bmx)前圈養(yǎng)5-10天。在手術(shù)當(dāng)天，將大鼠稱重并使用decapione用氯胺酮(50mg/kg)和甲苯噻嗪(10mg/kg)的組合將大鼠麻醉。通過將0.4-0.8毫升氯胺酮與0.5毫升甲苯噻嗪和8.5毫升鹽水混合制備麻醉劑。以0.1ml/10g體重的比率對(duì)每只大鼠注射麻醉劑。
在手術(shù)準(zhǔn)備中，剃除每只大鼠左膝關(guān)節(jié)上方的毛發(fā)。將剃除區(qū)域用聚維酮碘(Betadine)刷預(yù)處理，然后用乙醇洗。然后在膝關(guān)節(jié)的中間方位切開長(zhǎng)1.0厘米的切口(見圖3A)。然后將膝彎曲并將切割的組織拉回以暴露膝蓋骨腱作為標(biāo)記。將膝蓋骨推開并通過光滑的0.035k-金屬絲鉆頭在腱上方的股骨髁內(nèi)V型切口鉆通開口到骨髓腔內(nèi)的1.0mm孔(見圖3B)。重復(fù)鉆5次，然后，使用螺紋型0.045英寸的鉆頭重復(fù)上述鉆孔步驟。
當(dāng)形成所述孔后，使用與26-口徑針頭連接的注射器通過向股骨內(nèi)注射5毫升的生理鹽水溶液對(duì)骨髓腔內(nèi)容物進(jìn)行反沖洗。下一步包括用4-0Dexon線縫合中間韌帶結(jié)構(gòu)并用手術(shù)用金屬夾閉合皮膚切口(見圖3D)。然后，對(duì)每只大鼠彈丸注射5ml的鹽水并作標(biāo)簽用于辨別。在恢復(fù)過程中，在術(shù)后第一個(gè)24小時(shí)內(nèi)對(duì)大鼠給用Tylenol溶液(300毫克/千克/天)，然后在前5天內(nèi)每天進(jìn)行檢查。
在處死當(dāng)天，每只大鼠在CO2室中實(shí)施安樂死。然后通過心臟穿刺收集大鼠血液。除去股骨并固定在4％甲醛液中，之后，將其在分級(jí)的一系列乙醇溶液中脫水處理。
然后對(duì)骨進(jìn)行各種樣品分析技術(shù)。這些技術(shù)包括X射線分析，其中在各個(gè)密封塑料袋中進(jìn)行股骨的X-射線照射；PIXIMUS分析，使用Lunar PIXIMUS掃描器測(cè)量股骨骨髓腔中的骨礦物質(zhì)密度；MicroCT分析；和骨鈣蛋白、PTH、CT、NTX和生長(zhǎng)因子的血液分析。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)受試者給用骨合成代謝藥劑可與機(jī)械誘導(dǎo)骨細(xì)胞活性(無論是通過骨細(xì)胞形成的增加和/或通過預(yù)先存在的成骨細(xì)胞的骨形成增加)同時(shí)進(jìn)行，所述機(jī)械誘導(dǎo)可通過例如改變骨髓腔而實(shí)現(xiàn)。在優(yōu)選實(shí)施方案中，在壓力下(例如通過改變骨髓腔內(nèi)與之外的相對(duì)壓力)去除骨髓腔的骨髓和/或其它組分。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，在這些機(jī)械誘導(dǎo)后給用骨合成代謝藥劑。在另一個(gè)實(shí)施方案中，骨合成代謝藥劑可在機(jī)械誘導(dǎo)之前給用，使得骨合成代謝藥劑水平的升高在機(jī)械誘導(dǎo)時(shí)已經(jīng)存在，然后可間歇式地保持或維持該水平延長(zhǎng)的時(shí)段。
骨合成代謝藥劑的給用可通過經(jīng)口、靜脈內(nèi)、肌內(nèi)、皮下、經(jīng)植入物、透粘膜、透皮、經(jīng)直腸、經(jīng)鼻、通過儲(chǔ)庫(kù)型(depot)注射、或通過吸入和肺吸收進(jìn)行。在另一個(gè)實(shí)施方案中，骨合成代謝藥劑可以時(shí)間釋放制劑給用一次，多次，或給用一個(gè)或多個(gè)延長(zhǎng)的時(shí)段。優(yōu)選合成代謝藥劑的血液水平的升高在機(jī)械誘導(dǎo)后至少間歇式地保持約14-365天，更優(yōu)選保持約30-180天。甲狀旁腺激素例如PTH[1-34]-NH2的間歇式給用可一天一次或一周一次，產(chǎn)生血液峰濃度，該血液峰濃度在用藥之間返回到基線水平，但是以與升高的成骨細(xì)胞活性重疊的方式產(chǎn)生骨合成代謝藥劑的周期性升高的血液水平，所述升高的成骨細(xì)胞活性最初通過機(jī)械誘導(dǎo)，盡管，之后至少在某種程度上通過合成代謝藥劑得以保持。
在另外的實(shí)施方案中，合成代謝藥劑選自甲狀旁腺激素(PTH)、合成代謝維生素D類似物、低密度脂蛋白受體-相關(guān)蛋白質(zhì)5(LRP5)、非基因組雌激素樣信號(hào)傳導(dǎo)活化劑(ANGELS)、骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)、胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)、sclerostin、瘦素(leptin)、前列腺素、他汀類、鍶、生長(zhǎng)激素、生長(zhǎng)激素釋放因子(GHRF)、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)、降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)、甲狀旁腺激素相關(guān)肽(PTHrP)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β1及其組合。如本文使用的，術(shù)語(yǔ)甲狀旁腺激素包括但不限于天然甲狀旁腺激素、天然甲狀旁腺激素的截短物、天然甲狀旁腺激素的酰胺化截短物、酰胺化的天然甲狀旁腺激素及其組合。
在一個(gè)實(shí)施方案中，骨合成代謝藥劑是游離酸形式的截短PTH[1-34]。該物質(zhì)購(gòu)自Eli Lilly & Co.，商品名為Forteo(特立帕肽)，為FDA批準(zhǔn)的藥物制劑形式。用于本發(fā)明的其它有用的骨合成代謝藥劑包括但不限于天然甲狀旁腺激素的酰胺化截短物、PTH[1-30]NH2、PTH[1-31]NH2、PTH[1-32]NH2、PTH[1-33]NH2、PTH[1-34]NH2及其組合。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，骨合成代謝藥劑是PTH[1-34]NH2。制備甲狀旁腺激素截短物的方法在Mehta等人的美國(guó)專利6,103,495中有述。另外，這些甲狀旁腺激素截短物的酰胺化的方法在例如Bertelsen等人的美國(guó)專利5,789,234和Gilligan等人的6,319,685中提供。每個(gè)這些專利的內(nèi)容被特別地并入本文作為參考。
在本方法的一個(gè)實(shí)施方案中，將足夠量的本文所述的優(yōu)選的甲狀旁腺激素截短物對(duì)受試者給用以實(shí)現(xiàn)并然后保持其在受試者中的脈動(dòng)血液濃度(pulsatile blood concentration)為約50到350pg/ml，優(yōu)選為約100到200pg/ml，最優(yōu)選為約150pg/ml。在另一個(gè)實(shí)施方案中，受試者中甲狀旁腺激素的血液濃度在機(jī)械改變骨髓腔內(nèi)容物后的不超過7天內(nèi)升高到其優(yōu)選水平。正如本領(lǐng)域所公知的，必須計(jì)算出PTH骨合成代謝藥劑的適當(dāng)劑量以獲得上述的血液濃度。在注射劑的情況下，例如，對(duì)如人受試者給予的劑量(以活性激素的純重量表示)可以是在與關(guān)于這些各種藥劑的骨合成代謝活性的文獻(xiàn)中所記載的那樣。所述劑量可以但不必要地為約10-200μg，一天給用一次，更優(yōu)選每劑量為約20-100μg，最優(yōu)選每劑量為約20-50μg。包括除了上述甲狀旁腺激素基藥劑的骨合成代謝藥劑的注射劑的劑量水平將與上面關(guān)于PTH藥劑所述的劑量一致。
進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，以比較通過PTH[1-31]-NH2和PTH[1-34]-OH與在缺少本發(fā)明的機(jī)械誘導(dǎo)步驟下的上述優(yōu)選的PTH[1-34]-NH2類似物實(shí)現(xiàn)的(1)腰部脊椎骨礦物質(zhì)密度，和(2)腰部脊椎骨形成率。研究包括用三種上述甲狀旁腺激素截短物治療10月大并處在為誘導(dǎo)骨質(zhì)疏松癥而進(jìn)行卵巢切除術(shù)(“OVX”)后的6個(gè)月的雌性Sprague-Dawley大鼠，歷時(shí)四周。大鼠被隨機(jī)分為以下各組偽OVX，OVX+媒介物，OVX+PTH[1-31]-NH2或PTH[1-34]-NH2(得自Unigene Laboratories，Inc，皮下2.5、10或40μg/kg/天)，或PTH[1-34]-OH(得自Bachem，皮下10μg/kg/天)。在治療4周后，通過DEXA和骨組織形態(tài)學(xué)分析每只動(dòng)物的右股骨。圖4提供了用PTH[1-31]-NH2、PTH[1-34]-NH2和PTH[1-34]-OH實(shí)現(xiàn)的腰部脊椎骨礦物質(zhì)密度的比較柱狀圖。圖5是用這些相同的截短物實(shí)現(xiàn)的腰部脊椎形成率的比較柱狀圖?；谶@些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以確定這些PTH類似物的每一個(gè)的骨合成代謝活性基本上是等效的。因?yàn)樵谏鲜黾谞钆韵偌に刂g的合成代謝作用的類似性，因此有理由預(yù)期所有已知的PTH類似物將在本發(fā)明的方法中以所需的方式有利地發(fā)揮功能。
在本發(fā)明另外的實(shí)施方案中，成骨細(xì)胞活性的機(jī)械誘導(dǎo)通過將配置為或適于物理改變骨髓腔內(nèi)容物并從而刺激骨髓腔內(nèi)成骨細(xì)胞活性的物體插入到被針對(duì)用以增強(qiáng)骨形成的目標(biāo)骨的骨髓腔內(nèi)而完成。在另一個(gè)實(shí)施方案中，機(jī)械改變可包括去除至少一部分骨髓腔內(nèi)容物。
在另外的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法另外包括對(duì)受試者給用抗吸收藥劑，給用持續(xù)足夠地時(shí)間并給用足夠的濃度以致基本上防止由于成骨細(xì)胞活性生成的新骨再吸收。在一個(gè)實(shí)施方案中，抗吸收藥劑可與骨合成代謝藥劑同時(shí)給用。在另一個(gè)實(shí)施方案中，抗吸收藥劑的給用在骨合成代謝藥劑給用之后。在另外的實(shí)施方案中，抗吸收藥劑的給用可在骨合成代謝藥劑給用期間開始，并且抗吸收藥劑的給用然后可持續(xù)超過骨合成代謝給用結(jié)束之時(shí)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可給用具有骨合成代謝性和抗吸收性二者的單個(gè)藥劑。這些物質(zhì)的例子包括但不限于雌激素、鍶ranalate、和選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑(SERMS)。
在本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方案中，抗吸收藥劑可以是選自以下的降鈣素人降鈣素、鮭魚降鈣素(“sCT”)、鰻魚降鈣素、elkatonin、豬降鈣素、雞降鈣素、降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)及其組合。在優(yōu)選實(shí)施方案中，抗吸收藥劑是鮭魚降鈣素。當(dāng)用作抗吸收藥劑時(shí)，降鈣素的血液水平優(yōu)選為約5-500pg/ml，更優(yōu)選為約10-250pg/ml，最優(yōu)選為20-50pg/ml。另外，為實(shí)現(xiàn)上述血液水平所必需的主題降鈣素藥劑的人劑量水平，在注射劑的情況下，可在關(guān)于使用這些物質(zhì)作為合成代謝藥劑的文獻(xiàn)中教導(dǎo)的那些。所述劑量可以但不必要地為約5-200μg/kg，每天給用一次，更優(yōu)選每天給用約5-50μg/kg，最優(yōu)選為8-20μg/kg，根據(jù)純藥物的重量計(jì)。通過其它途徑，即經(jīng)鼻或經(jīng)口給用途徑，給用的鮭魚降鈣素(sCT)將需要比上述劑量更高的劑量。
或者，各種其它的抗吸收藥劑(即，降鈣素以外的藥劑)可用于本發(fā)明的方法中，這些抗吸收藥劑通常包括激素代替治療(HRT)劑，如選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑(SERMS)、雙膦酸鹽類、組織蛋白酶-K抑制劑、鍶ranalate和其各種的組合。其它的抗吸收藥劑的具體例子包括但不限于(1)Premarin，得自Wyeth Laboratories，其包括雌激素作為活性成分，典型的可接受劑量為每天一片0.625mg片劑；(2)Actonel，得自Proctor & Gamble，其包括利塞膦酸鈉作為其活性成分，典型的可接受劑量為每天一片5毫克片劑或每周一片35毫克片劑；(3)Evista，得自Eli Lilly & Co.，其包括雷洛昔芬鹽酸鹽作為活性成分，該制劑典型的可接受的劑量為每天一個(gè)60毫克的片劑；和(4)Fosamax，得自Merck Pharmaceuticals，其包括阿侖膦酸鹽(alendronate)作為活性成分。該物質(zhì)的典型劑量是10毫克/天或70毫克/周。
除非另有說明或可從上下文顯而易見，否則本文的劑量是指不受藥物賦形劑、稀釋劑、載體或其它成分影響的活性化合物的重量，盡管這些其它成分通常包括在可用于本發(fā)明方法中的各種劑型中。通常用于制藥工業(yè)的任何劑型(即，膠囊、片劑、注射劑等等)適用于本發(fā)明，并且術(shù)語(yǔ)“賦形劑”、“稀釋劑”或“載體”包括所述通常包括在制藥工業(yè)中并與活性成分在一起的非活性成分。例如，包括典型的膠囊、小丸、腸溶衣、固體或液體稀釋劑或賦形劑、調(diào)味劑、防腐劑等等。另外，還注意到，關(guān)于本文推薦的所有劑型，主治臨床醫(yī)師將監(jiān)控個(gè)體患者的響應(yīng)并相應(yīng)地調(diào)節(jié)所述劑量。
抗吸收藥劑可通過經(jīng)口、靜脈內(nèi)、肌內(nèi)、皮下、經(jīng)植入物、透粘膜、經(jīng)直腸、經(jīng)鼻、通過儲(chǔ)庫(kù)型注射、或通過吸入和肺吸收或透皮途徑給用。另外，抗吸收藥劑可給用一次，多次，或給用一個(gè)或多個(gè)延長(zhǎng)時(shí)段?？刮账巹┛赏ㄟ^經(jīng)口、靜脈內(nèi)、肌內(nèi)、皮下、經(jīng)植入物、透粘膜、經(jīng)直腸、經(jīng)鼻、通過儲(chǔ)庫(kù)型注射、或通過吸入和肺吸收、或透皮途徑給用。另外，抗吸收藥劑可以給用一次，多次，或給用一個(gè)或多個(gè)延長(zhǎng)的時(shí)段。
本發(fā)明另外提供誘導(dǎo)骨量減少受試者中的骨形成的方法，該方法包括以受試者的至少一個(gè)骨作為治療目標(biāo)的步驟，其中每個(gè)目標(biāo)骨在其中限定骨髓腔。骨髓腔含有一些骨髓和大量的成骨細(xì)胞。該方法另外包括機(jī)械改變骨髓腔內(nèi)容物從而刺激并由此增加骨髓腔內(nèi)成骨細(xì)胞活性。之后，由于成骨細(xì)胞活性增加而增加了骨髓腔內(nèi)的骨量。該方法另外包括對(duì)受試者給用至少一種骨合成代謝藥劑，給用持續(xù)足夠的時(shí)間并且給用足夠的濃度以致升高受試者內(nèi)的所述合成代謝藥劑的血液水平高于其自然水平，從而延長(zhǎng)機(jī)械誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞活性。然后，該方法另外包括附加地給用抗吸收藥劑，抗吸收藥劑的給用(1)與給用骨合成代謝藥劑同時(shí)進(jìn)行、或者(2)與給用骨合成代謝藥劑重疊進(jìn)行、或者(3)在給用骨合成代謝藥劑后進(jìn)行，抗吸收藥劑的給用持續(xù)足夠的時(shí)間并給用足夠的濃度以致基本上防止由于根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的成骨細(xì)胞活性增加而生成的新骨再吸收。還如上述方法中的情況一樣，機(jī)械改變骨髓腔內(nèi)容物因此使得能以受試者的特定骨作為骨形成增強(qiáng)目標(biāo)。
在上述方法的一個(gè)實(shí)施方案中，骨合成代謝藥劑可選自天然甲狀旁腺激素、天然甲狀旁腺激素的截短物、天然甲狀旁腺激素的酰胺化截短物、酰胺化的天然甲狀旁腺激素及其組合。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，骨合成代謝藥劑可為游離酸形式的PTH-[1-34]，得自Eli Lilly &Co，商品名為Forteo(特立帕肽)，在骨合成代謝藥劑的另一個(gè)實(shí)施方案中，骨合成代謝藥劑是天然甲狀旁腺激素的酰胺化截短物并且可選自PTH[1-30]NH2、PTH[1-31]NH2、PTH[1-32]NH2、PTH[1-33]NH2、PTH[1-34]NH2及其組合。優(yōu)選的骨合成代謝藥劑是PTH[1-34]NH2。
在本方法的一個(gè)實(shí)施方案中，將足夠量的天然甲狀旁腺激素的酰胺化截短物對(duì)受試者給用以實(shí)現(xiàn)其在受試者中的脈動(dòng)血液濃度為約50到500pg/ml，優(yōu)選為約100到200pg/ml，最優(yōu)選為約150pg/ml。在注射劑的情況下，例如，對(duì)如人受試者給予的劑量(以活性激素的純重量表示)可為在關(guān)于這些各種藥劑的骨合成代謝活性的文獻(xiàn)中記載的。所述劑量可為但不必要地為每劑量約10-200μg，更優(yōu)選約20-100μg，最優(yōu)選為約20-50μg。當(dāng)使用其它遞送方法時(shí)，所述劑量可為但不必要地為約10μg-10mg。
在抗吸收藥劑的具體實(shí)施方案中，抗吸收藥劑可以是選自以下的降鈣素人降鈣素、鮭魚降鈣素、鰻魚降鈣素、elkatonin、豬降鈣素、雞降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)及其組合。在抗吸收藥劑的一個(gè)實(shí)施方案中，其是鮭魚降鈣素。當(dāng)使用鮭魚降鈣素作為抗吸收藥劑時(shí)，降鈣素的血液水平優(yōu)選達(dá)到約5-500pg/ml，更優(yōu)選約10-250pg/ml，最優(yōu)選約20-50pg/ml。為了實(shí)現(xiàn)上述的血清水平，以例如注射劑形式使用的抗吸收藥劑的每日劑量可為約5-200μg(藥物的純重量)，更優(yōu)選約5-50μg，最優(yōu)選約8-20μg。當(dāng)使用除了注射途徑之外的其它遞送方法時(shí)，劑量可以為約5μg-5mg?？刮账巹┑慕o用優(yōu)選持續(xù)至少3個(gè)月，更優(yōu)選持續(xù)12-24個(gè)月。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案包括使用上述任意方法在受試者的頜區(qū)域內(nèi)形成足夠量的附加骨以提供用于植入所述頜區(qū)域內(nèi)的牙齒植入物的錨定物。替代地，或附加地，可使用上述任意方法在受試者的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)骨內(nèi)形成足夠量的附加骨，以將假體裝置穩(wěn)固錨定到所述目標(biāo)骨上。所述的假體裝置可包括但不限于假體膝、肩或髖。在另外的實(shí)施方案中，可使用本發(fā)明的任意方法在受試者的任何位置形成足夠量的附加骨作為穩(wěn)固的錨定物，用于將空心可調(diào)節(jié)插入件錨定于所述位置上。另外，可使用本發(fā)明的任意方法將至少一個(gè)椎骨作為附加骨形成的目標(biāo)，其中將足夠量的骨附加到所述的至少一個(gè)椎骨中，從而所述受試者基本上沒有由脊椎擠壓(crush)引起的慢性疼痛。
在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明提供在需要骨形成的受試者中的至少一個(gè)目標(biāo)骨中促進(jìn)骨形成的試劑盒。該試劑盒包括至少一個(gè)其中含有至少一種骨合成代謝藥劑的容器，以及用于改變受試者的至少一個(gè)目標(biāo)骨中骨髓腔內(nèi)容物的機(jī)械改變裝置。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該試劑盒可另外包括用于從骨髓腔排出至少一部分內(nèi)容物的排空裝置。在另外的實(shí)施方案中，該試劑盒可另外包括至少一個(gè)其中含有至少一種抗吸收藥劑的容器。
在本發(fā)明試劑盒的一個(gè)實(shí)施方案中，所述骨合成代謝藥劑選自天然甲狀旁腺激素、天然甲狀旁腺激素的截短物、天然甲狀旁腺激素的酰胺化截短物、酰胺化的天然甲狀旁腺激素及其組合。在優(yōu)選實(shí)施方案中，骨合成代謝藥劑是天然甲狀旁腺激素的截短物。在優(yōu)選實(shí)施方案中，骨合成代謝藥劑是游離酸形式的PTH[1-34]。其它優(yōu)選的截短物包括酰胺化截短物。因此，骨合成代謝藥劑可選自PTH[1-30]NH2、PTH[1-31]NH2、PTH[1-32]NH2、PTH[1-33]NH2、PTH[1-34]NH2及其組合。在特定實(shí)施方案中，骨合成代謝藥劑是PTH[1-34JNH2。
在本發(fā)明試劑盒的另外的實(shí)施方案中，抗吸收藥劑可以是選自以下的降鈣素人降鈣素、鮭魚降鈣素、鰻魚降鈣素、elkatonin、豬降鈣素、雞降鈣素、降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)及其組合。在具體實(shí)施方案中，抗吸收藥劑是鮭魚降鈣素。
盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方案，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然可對(duì)其進(jìn)行其它的改變和修改以及用于其它應(yīng)用。因此本發(fā)明不由本文的具體公開所限定，而僅僅由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.誘導(dǎo)需要誘導(dǎo)的受試者中的骨形成的方法，該方法包括以下步驟(a)機(jī)械誘導(dǎo)所述受試者中成骨細(xì)胞活性的增加；和(b)升高所述受試者中至少一種骨合成代謝藥劑的血液濃度，其中步驟(a)和(b)以任意順序進(jìn)行，但是時(shí)間要足夠接近，使得所述合成代謝藥劑濃度的升高和所述機(jī)械誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞活性的增加至少部分地重疊。
2.權(quán)利要求1的方法，其中骨合成代謝藥劑血液濃度的升高通過對(duì)所述受試者直接給用骨合成代謝藥劑實(shí)現(xiàn)。
3.權(quán)利要求1的方法，其進(jìn)一步包括以所述受試者的一個(gè)或多個(gè)特定的骨作為所述誘導(dǎo)骨生長(zhǎng)的目標(biāo)，通過機(jī)械改變每個(gè)所述目標(biāo)骨內(nèi)骨髓腔內(nèi)容物從而誘導(dǎo)骨髓腔內(nèi)所述成骨細(xì)胞活性的增加誘導(dǎo)骨生長(zhǎng)。
4.權(quán)利要求1的方法，其進(jìn)一步包括為所述受試者提供至少一種抗吸收藥劑的升高的血液濃度，其中所述升高的濃度足夠基本上防止由所述增加的成骨細(xì)胞活性生成的新骨生長(zhǎng)的再吸收。
5.誘導(dǎo)需要誘導(dǎo)的受試者中的骨形成的方法，該方法包括以下步驟(a)機(jī)械誘導(dǎo)所述受試者中成骨細(xì)胞活性的增加；和(b)對(duì)所述受試者給用至少一種引起所述受試者內(nèi)內(nèi)源性骨合成代謝藥劑的血液水平升高的藥劑，其中步驟(a)和(b)以任意順序進(jìn)行，但是時(shí)間要足夠接近，使得所述合成代謝藥劑濃度的升高和所述機(jī)械誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞活性的增加至少部分地重疊。
6.權(quán)利要求5的方法，其中引起所述受試者內(nèi)所述的內(nèi)源性骨合成代謝藥劑的表達(dá)增加的藥劑是抑鈣性(calcilytic)藥劑。
7.誘導(dǎo)骨量減少或骨創(chuàng)傷受試者中的骨形成的方法，所述方法包括以下步驟(a)以所述受試者的至少一個(gè)骨作為治療目標(biāo)，每個(gè)所述的目標(biāo)骨在其中限定了骨髓腔，所述骨髓腔含有一些骨髓和大量的成骨細(xì)胞；(b)機(jī)械改變所述骨髓腔內(nèi)容物從而刺激并由此增加骨髓腔內(nèi)成骨細(xì)胞活性；和(c)對(duì)所述受試者給用至少一種骨合成代謝藥劑，所述給用持續(xù)足夠的時(shí)間并且給用足夠的濃度以致升高所述受試者內(nèi)的所述合成代謝藥劑的血液水平高于其自然水平，從而延長(zhǎng)所述的機(jī)械誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞活性，從而骨髓腔的機(jī)械改變使得能以所述受試者的特定的骨作為通過所述方法增強(qiáng)其骨形成的目標(biāo)，其中步驟(b)和(c)以任意順序進(jìn)行，但是時(shí)間要足夠接近，從而所述骨合成代謝藥劑濃度的升高和所述機(jī)械誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞活性的增加至少部分地重疊。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述骨形成在所述受試者的骨中長(zhǎng)骨骨折的位置被誘導(dǎo)以增加所述骨折的愈合速度。
9.權(quán)利要求7的方法，其進(jìn)一步包括通過在所述受試者的至少一個(gè)目標(biāo)骨上以受控方式誘導(dǎo)附加骨形成而對(duì)所述受試者的至少一個(gè)目標(biāo)骨進(jìn)行整形或成型。
10.權(quán)利要求7的方法，其中骨合成代謝藥劑通過經(jīng)口、靜脈內(nèi)、肌內(nèi)、皮下、經(jīng)植入物、透粘膜、經(jīng)直腸、經(jīng)鼻、通過儲(chǔ)庫(kù)型注射、通過吸入和肺吸收、或透皮途徑給用。
11.權(quán)利要求1的方法，其中所述至少一種骨合成代謝藥劑選自甲狀旁腺激素(PTH)、合成代謝維生素D類似物、低密度脂蛋白受體-相關(guān)蛋白質(zhì)5(LRP5)、非基因組雌激素樣信號(hào)傳導(dǎo)活化劑(ANGELS)、骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)、胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)、sclerostin、瘦素、前列腺素、他汀類、鍶、生長(zhǎng)激素、生長(zhǎng)激素釋放因子(GHRF)、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)、降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)、甲狀旁腺激素相關(guān)肽(PTHrP)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β1及其組合。
12.權(quán)利要求11的方法，其中骨合成代謝藥劑是選自以下的至少一種甲狀旁腺激素天然甲狀旁腺激素、天然甲狀旁腺激素的截短物、天然甲狀旁腺激素的酰胺化截短物、酰胺化的天然甲狀旁腺激素及其組合。
13.權(quán)利要求12的方法，其中骨合成代謝藥劑選自游離酸形式的PTH[1-84]、PTH[1-84]NH2、游離酸形式的PTH[1-34]、PTH[1-30]NH2、PTH[1-31]NH2、PTH[1-32]NH2、PTH[1-33]NH2、PTH[1-34]NH2及其組合。
14.權(quán)利要求12的方法，其中將足夠量的所述甲狀旁腺激素對(duì)所述受試者給用以實(shí)現(xiàn)所述受試者中的甲狀旁腺激素的脈動(dòng)血液濃度為約50-350pg/ml。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述足夠量的甲狀旁腺激素為每劑量約10μg-10mg純重量的PTH激素。
16.權(quán)利要求14的方法，其中所述甲狀旁腺激素通過注射給用并且足夠量的甲狀旁腺激素為每劑量約10-200μg。
17.權(quán)利要求14的方法，其中所述甲狀旁腺激素在所述受試者中的血液濃度在機(jī)械改變骨髓腔內(nèi)容物后的不超過7天內(nèi)被升高到約50-350pg/ml的水平。
18.權(quán)利要求1的方法，其中機(jī)械誘導(dǎo)成骨細(xì)胞活性通過將配置為或適于物理改變骨髓腔內(nèi)容物并從而刺激所述骨髓腔內(nèi)所述成骨細(xì)胞活性的物體插入到作為骨形成增強(qiáng)目標(biāo)的骨的骨髓腔內(nèi)而實(shí)現(xiàn)。
19.權(quán)利要求18的方法，其中所述機(jī)械改變進(jìn)一步包括去除所述被改變的骨髓腔內(nèi)容物的至少一部分以在所述骨髓腔內(nèi)提供附加空間用于增加骨量。
20.權(quán)利要求7的方法，其中所述骨合成代謝藥劑還基本上防止由所述成骨細(xì)胞活性生成的新骨的再吸收。
21.權(quán)利要求20的方法，其中骨合成代謝是雌激素、鍶ranalate或選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑(SERM)。
22.權(quán)利要求1的方法，其進(jìn)一步包括(c)對(duì)所述受試者給用抗吸收藥劑，給用持續(xù)足夠的時(shí)間并給用足夠的濃度以致基本上防止由所述成骨細(xì)胞活性生成的新骨的再吸收，其中步驟(b)和(c)以任意順序進(jìn)行，但是時(shí)間要足夠接近，從而所述合成代謝藥劑濃度的升高和所述機(jī)械誘導(dǎo)成骨細(xì)胞活性的增加至少部分地重疊。
23.權(quán)利要求22的方法，其中所述抗吸收藥劑的給用在骨合成代謝藥劑給用期間開始并且持續(xù)超過所述骨合成代謝藥劑給用結(jié)束之時(shí)。
24.權(quán)利要求22的方法，其中抗吸收藥劑是選自以下的降鈣素人降鈣素、鮭魚降鈣素、鰻魚降鈣素、elkatonin、豬降鈣素、雞降鈣素、降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)及其組合。
25.權(quán)利要求24的方法，其中抗吸收藥劑是鮭魚降鈣素并且其中鮭魚降鈣素以經(jīng)計(jì)算可實(shí)現(xiàn)其基本上連續(xù)的血液濃度為約5-500pg/ml的量對(duì)所述受試者給用。
26.權(quán)利要求25的方法，其中所述鮭魚降鈣素的量為每劑量約5μg到5mg純重量的降鈣素。
27.權(quán)利要求25的方法，其中鮭魚降鈣素通過注射途徑給用并且所述鮭魚降鈣素的量為每劑量約5μg-200μg。
28.權(quán)利要求22的方法，其中抗吸收藥劑通過經(jīng)口、靜脈內(nèi)、肌內(nèi)、皮下、經(jīng)植入物、透粘膜、經(jīng)直腸、經(jīng)鼻、通過儲(chǔ)庫(kù)型注射、通過吸入和肺吸收、或透皮途徑給用。
29.權(quán)利要求7的方法，其進(jìn)一步包括對(duì)所述受試者給用經(jīng)計(jì)算以進(jìn)一步增加所述成骨細(xì)胞活性的量的因子VII或因子VIIa。
30.誘導(dǎo)骨量減少或骨創(chuàng)傷受試者中的骨形成的方法，所述方法包括以下步驟(a)以所述受試者的至少一個(gè)骨作為治療目標(biāo)，每個(gè)所述的目標(biāo)骨在其中限定骨髓腔，所述骨髓腔含有一些骨髓和大量的成骨細(xì)胞；(b)機(jī)械改變所述骨髓腔內(nèi)容物從而刺激并由此增加所述骨髓腔內(nèi)成骨細(xì)胞活性，從而相應(yīng)地增加所述骨髓腔內(nèi)的骨量；(c)對(duì)所述受試者給用至少一種骨合成代謝藥劑，所述給用持續(xù)足夠的時(shí)間并且給用足夠的濃度以致升高所述受試者內(nèi)的所述合成代謝藥劑的血液水平高于其自然水平，從而延長(zhǎng)所述機(jī)械誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞活性；和(d)在所述骨合成代謝藥劑給用的同時(shí)或之后額外給用抗吸收藥劑，所述抗吸收藥劑的給用持續(xù)足夠的時(shí)間并給用足夠的濃度以致基本上防止由所述成骨細(xì)胞活性生成的新骨的再吸收，從而骨髓腔的機(jī)械改變使得能以所述受試者的特定的骨作為通過所述方法增強(qiáng)其骨形成的目標(biāo)。
31.權(quán)利要求30的方法，其中骨合成代謝藥劑選自游離酸形式的PTH[1-84]、PTH[1-84]NH2、游離酸形式的PTH[1-34]、PTH[1-30]NH2、PTH[1-31]NH2、PTH[1-32]NH2、PTH[1-33]NH2、PTH[1-34]NH2及其組合。
32.權(quán)利要求31的方法，其中將足夠量的所述的天然甲狀旁腺激素的酰胺化截短物對(duì)所述受試者給用以實(shí)現(xiàn)其在所述受試者中的脈動(dòng)血液濃度為約50-500pg/ml。
33.權(quán)利要求30的方法，其中所述抗吸收藥劑是選自以下的降鈣素人降鈣素、鮭魚降鈣素、鰻魚降鈣素、elkatonin、豬降鈣素、雞降鈣素及其組合。
34.權(quán)利要求33的方法，其中抗吸收藥劑是鮭魚降鈣素并且其中鮭魚降鈣素對(duì)所述受試者以經(jīng)計(jì)算以實(shí)現(xiàn)其在所述受試者中的血液濃度為約50-350pg/ml的量給用。
35.權(quán)利要求1的方法，額外包括在所述受試者的頜區(qū)域內(nèi)形成足夠量的附加骨以提供用于將牙齒植入物植入到所述頜區(qū)域內(nèi)的錨定物。
36.權(quán)利要求1的方法，額外包括在所述受試者的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)骨中形成足夠量的附加骨，使得被植入至少一個(gè)所述目標(biāo)骨中的假體裝置穩(wěn)固地錨定于目標(biāo)骨上。
37.權(quán)利要求1的方法，額外包括在所述受試者內(nèi)形成足夠量的附加骨作為穩(wěn)固的錨定物，用于將空心可調(diào)節(jié)插入件錨定于所述附加骨上。
38.權(quán)利要求1的方法，其進(jìn)一步包括以所述受試者的至少一個(gè)椎骨作為附加骨形成的目標(biāo)，并且其中將足夠量的骨附加到所述的至少一個(gè)椎骨從而所述受試者基本上沒有由脊椎擠壓引起的慢性疼痛。
39.權(quán)利要求1的方法，其中附加骨在所述受試者的至少一種椎骨上以由于所述椎骨的增強(qiáng)而足以穩(wěn)定所述至少一個(gè)椎骨的量形成。
40.用于在需要骨形成的受試者中的至少一個(gè)目標(biāo)骨中促進(jìn)骨形成的試劑盒，所述試劑盒包括(a)至少一個(gè)其中含有至少一種骨合成代謝藥劑的容器；和(b)用于改變至少一個(gè)所述目標(biāo)骨中的骨髓腔內(nèi)容物的機(jī)械改變裝置。
41.權(quán)利要求40的試劑盒，進(jìn)一步包括用于從所述骨髓腔排出至少一部分內(nèi)容物的排空裝置。
42.權(quán)利要求40的試劑盒，進(jìn)一步包括至少一個(gè)其中含有至少一種抗吸收藥劑的容器。
43.權(quán)利要求40的試劑盒，其中所述骨合成代謝藥劑選自天然甲狀旁腺激素、天然甲狀旁腺激素的截短物、天然甲狀旁腺激素的酰胺化截短物、酰胺化的天然甲狀旁腺激素及其組合。
44.權(quán)利要求43的試劑盒，其中骨合成代謝藥劑游離酸形式的PTH[1-84]、PTH[1-84]NH2、游離酸形式的PTH[1-34]、PTH[1-30]NH2、PTH[1-31]NH2、PTH[1-32]NH2、PTH[1-33]NH2、PTH[1-34]NH2及其組合。
45.權(quán)利要求42的試劑盒，其中所述抗吸收藥劑是選自以下的降鈣素人降鈣素、鮭魚降鈣素、鰻魚降鈣素、elkatonin、豬降鈣素、雞降鈣素及其組合。
全文摘要
本發(fā)明提供誘導(dǎo)需要誘導(dǎo)的受試者中的骨形成的方法，該方法包括機(jī)械誘導(dǎo)受試者中成骨細(xì)胞活性增加和升高受試者中至少一種骨合成代謝藥劑的血液濃度的步驟。上述步驟可以任意順序進(jìn)行，但是時(shí)間要足夠接近，使得合成代謝藥劑濃度的升高和機(jī)械誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞活性的增加重疊。該方法可另外包括為受試者提供至少一種抗吸收藥劑的升高的血液濃度，其中所述升高的濃度足夠防止由于成骨細(xì)胞活性生成的新骨生長(zhǎng)的再吸收。所述方法的使用使得能以受試者的特定的骨作為骨生成和保持、骨更快生成和骨合成代謝藥物提前終止的目標(biāo)。本發(fā)明提供了適于實(shí)施所述方法的試劑盒。
文檔編號(hào)A61K38/12GK101052410SQ200580023744
公開日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2005年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月14日
發(fā)明者A·維內(nèi)里, N·M·梅塔, J·P·吉利甘 申請(qǐng)人:尤尼基因?qū)嶒?yàn)室公司, 耶魯大學(xué)