用于治療囊性纖維化的組合物和方法
【專利說明】用于治療囊性纖維化的組合物和方法
[0001] 本申請是國際申請?zhí)朠CT/US2008/081113,國際申請日2008年10月24日，進入中 國國家階段日期為2010年6月25日，中國申請?zhí)?00880122816. 4,發(fā)明名稱為"用于治療 囊性纖維化的組合物和方法"的分案申請。 發(fā)明領(lǐng)域
[0002] 本公開內(nèi)容總體上涉及用于治療囊性纖維化的組合物和方法，并且更具體地涉及 電動產(chǎn)生的流體（例如，電動產(chǎn)生的富含氣體的流體和溶液）、以及治療組合物和包括在治 療至少一種囊性纖維化癥狀（例如，抑制假單胞菌（Pseudomonas)感染、與用于抗細菌感染 的妥布霉素（包括T0BI)的協(xié)同作用、與支氣管擴張劑的協(xié)同作用等）中使用它們的方法， 并且其中所述電動產(chǎn)生的流體或治療組合物和/或方法可以包括與其他治療劑（例如，抗 生素、沙丁胺醇、布地奈德等）的組合治療。在某些方面，所述方法涉及通過調(diào)節(jié)細胞膜、膜 電位、膜蛋白（例如膜受體，包括但不限于G蛋白偶聯(lián)受體）和細胞間連接（例如緊密連接、 間隙連接、黏著帶（zona adherins)和橋粒（desmasome))中的至少一種來調(diào)控或調(diào)節(jié)細胞 內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。
[0003] 發(fā)明背景
[0004] 囊性纖維化（CF)涉及一種以常染色體隱性方式遺傳的遺傳性肺部疾病，并且其 一般影響兒童和年輕的成年人。CF中受影響的組織是分泌上皮，它介導(dǎo)在血液與管腔之間 的界面的水、鹽和其他溶質(zhì)的運輸。皮膚、肺和消化道中的CF上皮細胞不能正確地運輸氯 離子穿過它們的膜，從而改變了水的分泌和粘液產(chǎn)生。CF的臨床特征包括呼吸道的涉及，其 中氣道被大量異常稠密的粘液阻塞，以及隨后的感染，尤其是假單胞菌屬的感染。在大多數(shù) 患者中還涉及胃腸道，包括吸收不良和胰腺功能不全。
[0005] 已經(jīng)克隆了與CF相關(guān)的一種基因并且該基因被稱為CFTR(囊性纖維化跨膜傳導(dǎo) 調(diào)節(jié)因子）。CFTR基因產(chǎn)物是充當(dāng)受調(diào)控的氯離子運輸通道的蛋白。CFTR基因的點突變和 缺失導(dǎo)致了上皮細胞中缺陷型的氯離子運輸通道的表達，這引起了隨后有害的CF癥狀。
[0006] 在患有CF的個體中存在支氣管肺的病毒感染和微生物感染的大量表現(xiàn)。由 于抗生素抗性菌株的再現(xiàn)，這些感染中許多引起很大的關(guān)注，例如由結(jié)核分枝桿菌 (Mycobacterium tuberculosis)的耐藥菌株引起的結(jié)核病。引起如肺炎的疾病的其他物種 也表現(xiàn)出不斷增加的耐藥性。此外，病毒感染不能用抗生素來治療，并且極少的令人滿意的 抗病毒藥物是可用的。肺的CF粘膜環(huán)境的繼發(fā)效應(yīng)是伴有慢性進行性肺病和急性惡化發(fā) 作的支氣管肺感染。綠膿假單胞菌（Pseudomonas aerugmosa)在氣道的群集和與洋蔥假單 胞菌（Pseudomonas cepacia)的交叉感染是CF中肺退化的主要原因。假單胞菌屬的成員 被稱為機會病原體，它們對大部分通常使用的抗生素具有內(nèi)在抗性。因此，開發(fā)治療這些微 生物和病毒性支氣管肺感染的替代性方法將是本領(lǐng)域中顯著的進步。
[0007] 盡管對于囊性纖維化還沒有已知的治愈法，但是現(xiàn)有的治療一般涉及雙管齊下的 方法：1)提高和促進粘液和分泌物從呼吸道去除；和2)控制與疾病相關(guān)的繼發(fā)感染。繼發(fā) 感染會阻礙受治療者的防御，使細菌免受抗生素的殺傷作用并增加粘液的粘度，使得患者 咳出粘液日益困難。
[0008]在現(xiàn)有治療中存在幾種局限性。有助于從呼吸道去除粘液的藥劑并非完全有效。 減少炎癥的治療劑（如布洛芬）略微有效，但是是非特異性的，并且大部分不能在長時間內(nèi) 大量使用。此外，由于抗生素的長期使用是治療持續(xù)性感染所必需的，所以更加可能形成抗 生素抗性細菌的感染，這使得有效的抗生素治療日益困難。
[0009]發(fā)明概述
[0010] 本發(fā)明的具體方面提供了用于治療囊性纖維化的方法，所述方法包括向需要其的 受治療者施用治療有效量的電動改變的含水流體，所述電動改變的含水流體適合于改變細 胞膜的結(jié)構(gòu)或功能至足以提供對受治療者的細胞中的細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)節(jié)，其中囊性纖 維化或至少一種囊性纖維化癥狀被治療或減輕。在某些方面，電動改變的含水流體的改變 包括將該流體暴露于流體動力誘導(dǎo)的、局部化的電動效應(yīng)。在某些實施方式中，暴露于局部 化的電動效應(yīng)包括暴露于電壓脈沖和電流脈沖的至少一個。在具體的方面，將流體暴露于 流體動力誘導(dǎo)的、局部化的電動效應(yīng)包括將該流體暴露于用來產(chǎn)生該流體的裝置的誘導(dǎo)電 動效應(yīng)的結(jié)構(gòu)部件。
[0011] 在該方法的某些方面，所述至少一種囊性纖維化癥狀選自由以下組成的組：支氣 管收縮、微生物感染、粘液分泌增加、疼痛和氣流減少。在【具體實施方式】中，電動改變的含水 流體減少支氣管收縮。
[0012] 該方法的某些方面還包括通過用另一種支氣管擴張劑同時或輔助治療受治療者 來協(xié)同或非協(xié)同地抑制或降低支氣管收縮。在具體方面，所述其他支氣管擴張劑包括沙丁 胺醇。
[0013] 該方法的某些方面還包括糖皮質(zhì)激素類固醇的施用。在【具體實施方式】中，糖皮質(zhì) 激素類固醇包括布地奈德或其活性衍生物。
[0014] 在某些方面，所述電動改變的含水流體的施用降低了受治療者中的微生物感染。 在【具體實施方式】中，所述微生物感染包括假單胞菌的感染。
[0015] 該方法的某些方面還包括通過用另一種抗生素藥劑同時或輔助治療受治療者來 協(xié)同或非協(xié)同地抑制或降低微生物感染。在【具體實施方式】中，所述抗生素選自由以下組成 的組：妥布霉素（包括T0BI)、阿米卡星、慶大霉素、卡那霉素、新霉素、奈替米星、巴龍霉素、 鏈霉素、安普霉素、阿奇霉素、頭孢克洛、頭孢他啶、頭孢氨芐、環(huán)丙沙星、亞胺培南、氧氟沙 星、哌拉西林、黏菌素以及它們的抗微生物活性衍生物?！揪唧w實施方式】包括通過用妥布霉素 或其抗微生物活性衍生物同時或輔助治療受治療者來協(xié)同抑制或降低微生物感染。
[0016] 在該方法的某些方面，所述電動改變的含水流體改變鹽或水進入上皮細胞或出上 皮細胞的移動。
[0017] 在該方法的某些方面，改變細胞膜的結(jié)構(gòu)或功能包括改變膜相關(guān)蛋白的構(gòu)象、配 體結(jié)合活性或催化活性。在【具體實施方式】中，膜相關(guān)蛋白包括選自由以下組成的組的至少 一種：受體、跨膜受體、離子通道蛋白、細胞內(nèi)附著蛋白、細胞黏著蛋白、整聯(lián)蛋白等。在具體 方面，跨膜受體包括G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR)。在【具體實施方式】中，G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR) 與G蛋白的a亞基（例如，與選自由以下組成的組的至少一種：Ga sWaiWajP Ga12)相互作 用。在某些實施方式中，所述至少一種G蛋白的a亞基是Gaq。
[0018]在該方法的某些方面，改變細胞膜的結(jié)構(gòu)或功能包括改變膜的電導(dǎo)率或膜電位。 在具體的實施方式中，調(diào)節(jié)細胞膜電導(dǎo)率包括調(diào)節(jié)全細胞電導(dǎo)，并且在某些實施方式中，調(diào) 節(jié)全細胞電導(dǎo)包括調(diào)節(jié)全細胞電導(dǎo)的至少一種電壓依賴性貢獻。
[0019] 在該方法的某些方面，細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)節(jié)包括鈣依賴性細胞通信途徑或系統(tǒng) 的調(diào)節(jié)（例如包括磷脂酶C活性的調(diào)節(jié)或腺苷酸環(huán)化酶（AC)活性的調(diào)節(jié)）。
[0020] 在該方法的某些方面，細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)節(jié)包括與選自由以下組成的組的至少 一種病癥或癥狀有關(guān)的細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)節(jié)：支氣管收縮、微生物感染、粘液分泌增加、 疼痛和氣流減少。
[0021] 該方法的某些方面包括對細胞網(wǎng)絡(luò)或細胞層的施用，并且還包括其中細胞間連接 的調(diào)節(jié)。在具體方面，細胞間連接包括選自由以下組成的組中的至少一種：緊密連接、間隙 連接、黏著帶和橋粒。在【具體實施方式】中，細胞網(wǎng)絡(luò)或細胞層包括選自由肺上皮、支氣管上 皮和腸上皮所組成的組中的至少一種。
[0022] 在該方法的某些方面，電動改變的含水流體是充氧的，并且其中在該流體中的氧 的存在量為大氣壓下至少8ppm、至少15，ppm、至少25ppm、至少30ppm、至少40ppm、至少 50ppm或至少60ppm的氧。
[0023] 在具體方面，電動改變的含水流體包含溶劑化電子和電動改性或帶電的氧類 (oxygen species)的至少一種，并且在某些實施方式中，所述溶劑化電子或電動改性或帶 電的氧類的存在量為至少〇? Olppm、至少0? lppm、至少0? 5ppm、至少lppm、至少3ppm、至少 5ppm、至少7ppm、至少lOppm、至少15ppm或至少20ppm。在具體方面，電動改變的充氧的含 水流體包含通過分子氧穩(wěn)定的溶劑化電子。
[0024] 在具體方面，改變細胞膜的結(jié)構(gòu)或功能至足以提供對細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)節(jié)的能 力在封閉的容器中（例如，在封閉的氣密容器中）持續(xù)了至少兩個月、至少三個月、至少四 個月、至少五個月、至少六個月。
[0025] 附圖簡述
[0026] 圖1是現(xiàn)有技