專利名稱：半胱胺用于治療高膽固醇血癥和糖尿病并發(fā)癥的制作方法
相關(guān)申請的交叉參考本申請要求2004年5月3日和2004年12月20日提交的美國臨時申請序號60/567,889和60/637,618的權(quán)益，該申請包括所有圖形、表格和附圖的全部內(nèi)容引入此處作為參考。
背景技術(shù)：
膽固醇是一種體內(nèi)自然產(chǎn)生的、正常生物功能所需的物質(zhì)。例如，其被用于肝臟內(nèi)膽汁酸的合成，細胞膜的制造和修補，維生素D的生產(chǎn)和類固醇激素的合成。膽固醇的來源既有外源的，又有內(nèi)源的。例如，美國人每天平均食入約450mg膽固醇，并在肝臟和其他組織中產(chǎn)生另外的500到1000mg膽固醇。另一個源頭是日常分泌進入腸內(nèi)的500到1000mg膽汁膽固醇，其約有50％被重吸收(腸肝循環(huán))。
膽固醇在血流中通過血漿脂蛋白循環(huán)，血漿脂蛋白是血液中運送脂類物的復(fù)合脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組合物的顆粒。存在包含膽固醇的具體類型的脂蛋白，即低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)和三酰甘油。
LDL正常攜帶約75％的循環(huán)膽固醇。LDL被認為是負責(zé)將膽固醇從肝臟運送至體內(nèi)的肝外組織，其中肝臟是合成或從食物中獲得膽固醇的地方。術(shù)語“反向膽固醇運送”描述了膽固醇從肝外組織至肝臟的運輸，其中膽固醇在肝臟中被分解代謝并消除。
隨著LDL釋放的自由膽固醇在細胞內(nèi)積累，出現(xiàn)三個重要的新陳代謝結(jié)果。第一，HMG-GoA還原酶(reductase)的合成下降，該酶控制細胞的膽固醇從頭合成速率。第二，酶酰基膽固醇?；D(zhuǎn)移酶(ACAT)的活化，其將自由膽固醇酯化為膽固醇酯，膽固醇的細胞存儲形式。第三，膽固醇的積累抑制新LDL受體的細胞合成。這種反饋機制減少了細胞從循環(huán)中攝入LDL。
相比，血漿HDL顆粒作為組織膽固醇凈化劑在反向運送過程中似乎具有重要作用。HDL也負責(zé)清除非膽固醇脂質(zhì)、氧化的膽固醇和其他來自血液的氧化產(chǎn)物。據(jù)假設(shè)，高水平的血漿HDL不僅防止冠狀動脈病，而且可以有效地誘導(dǎo)動脈粥樣硬化斑的消退(參見Badimon等人，Circulation86(Suppl.III)86-94(1992)；Dansky和Fisher，Circulation 1001762-3(1999))。
目前，估計有1.05億美國成年人具有不良的(高)膽固醇水平—即200毫克/分升(mg/dL)甚至更高的總血膽固醇水平。這些人中，4200萬人具有240mg/dL甚至更高的膽固醇水平，并被認為是高健康風(fēng)險人群。(Centers for Disease ControlNational Center for Health Statistics aspublished by the American Heart Association，Heart and StrokeStatistics-2003 Update.Dallas，TXAHA，2002)。
當(dāng)大量膽固醇在血液中循環(huán)時，其在細胞膜中有用的那個屬性，即其不溶于水，也使其潛在致命。例如，高膽固醇通常與心臟病、動脈粥樣硬化和循環(huán)疾病的風(fēng)險增加相關(guān)。此外，膽固醇分解代謝疾病引起多種疾病，例如膽石疾病、動脈粥樣硬化、高脂血癥和一些脂質(zhì)存儲疾病。
例如，動脈粥樣硬化是一種慢性發(fā)展疾病，特征是動脈壁內(nèi)膽固醇的積累。關(guān)于氧化的LDL在動脈粥樣硬化損傷形成中的作用，已提供非常有說服力的證據(jù)。(Chisolm，Clin.Cardiol，.14I-25-I-30(1991))。隨著LDL的氧化，其屬性和與細胞相互作用的機理極大改變。這些變化使氧化的LDL在動脈粥樣硬化損傷發(fā)展的多個水平上起有害作用。
大量證據(jù)表明降低的不良膽固醇水平將減少或防止動脈粥樣硬化并發(fā)癥。除了保持正常體重的飲食和使血漿中脂質(zhì)濃度最小化外，降低膽固醇水平的治療策略包括消除加劇高膽固醇的因子并施用降低脂蛋白血漿濃度的治療劑，該治療劑通過減少脂蛋白的產(chǎn)生或者通過增強將它們從血漿中清除的效率。例如，最近研究表明服用抗氧化劑如維生素E或β胡蘿卜素，推測通過防止LDL的氧化來減少個體心臟病風(fēng)險(參見NY Times，p.A9，col.1-6，Nov.19，1992)。
保持期望的/健康的血清膽固醇水平的其他方法包括使用降膽固醇劑(即，Lavostatin、普伐他汀、辛伐他汀、氟伐他汀和托伐他汀)。降膽固醇藥物對患者的長期作用的幾個試驗顯示減少了心臟病的死亡和發(fā)病率。(參見Lipid Research Clinics Investigators，Arch Intern Med.1521399-1410(1992))。盡管這些藥能產(chǎn)生血清膽固醇的顯著減少，不是全部也有大部分的有不良附作用。
盡管已證明雌激素對血清LDL具有有益作用，但長期雌激素療法涉及多種疾病，包括子宮癌和可能的乳腺癌風(fēng)險的增加。最近認為設(shè)法減輕癌癥風(fēng)險的治療計劃，例如組合施用孕激素和雌激素，引起患者發(fā)生規(guī)律性出血，這對大部分老年女性是不可接受的。而且，孕激素和雌激素的組合似乎鈍化了雌激素的血清膽固醇降低作用。對與雌激素療法相關(guān)的顯著不良作用的關(guān)注支持開發(fā)降低不良膽固醇水平的替代療法的需要，其對血清LDL產(chǎn)生期望的效果，但不引起不良作用。
常與高膽固醇聯(lián)系在一起的糖尿病是一種不能治愈的慢性疾病。當(dāng)前，約18,200,000人或者美國人口的6.3％患有糖尿病。盡管已經(jīng)診斷了約1300萬個病例，但是估計有5,200,000人不知道他們患有糖尿病。作為2000年疾病致死的第六位主要原因，估計糖尿病每年花費美國衛(wèi)生保健系統(tǒng)1320億美元。National Diabetes Information Clearinghouse，NIH Publication No.04-3892，2003年11月。與糖尿病有關(guān)的比經(jīng)濟代價更嚴重的是生活質(zhì)量的下降、嚴重的健康并發(fā)癥/后果，和與糖尿病有關(guān)的死亡。
每年有約12,000到24,000個新增病例，糖尿病是20-74歲成年人中失明新病例的主要原因。糖尿病還是腎終末期疾病的主要原因，造成每年約44％的新病例。僅在2001年，就有約42,800人由于糖尿病而開始治療腎終末期疾病(腎衰竭)。約60-70％的糖尿病患者有輕微到嚴重形式的糖尿病神經(jīng)損害，其嚴重形式可以導(dǎo)致下肢截肢。實際上，60％以上的非創(chuàng)傷性下肢截肢是對糖尿病患者進行的。在2002-2003年，對糖尿病患者進行約82,000例非創(chuàng)傷性下肢截肢。糖尿病患者患中風(fēng)的可能性高2到4倍。此外，患有糖尿病的成年人比沒有糖尿病的成年人的心臟病死亡率高約2到4倍。
糖尿病是一組特征是高血糖水平的疾病，其由胰島素產(chǎn)生缺陷、胰島素作用缺陷或者兩者引起。因為糖尿病長達數(shù)年都不能診斷出來，所以許多人僅在患有糖尿病的威脅生命的并發(fā)癥之一后才知道他們患有糖尿病。盡管糖尿病的病因仍然未知，但是公認遺傳和環(huán)境因子，如肥胖和缺少鍛煉都是重要的因子。
當(dāng)身體的免疫系統(tǒng)破壞產(chǎn)生激素胰島素(其調(diào)節(jié)血糖水平)的胰細胞時，發(fā)生一組糖尿病-I型糖尿病(或者胰島素依賴性糖尿病或者幼年型糖尿病)。I型糖尿病通常在兒童和青年人中發(fā)生；然而該疾病發(fā)作可以在任何年齡發(fā)生。I型糖尿病占糖尿病的所有診斷病例的約5到10％。I型糖尿病的危險因子包括自身免疫、遺傳和環(huán)境因子。診斷為I型糖尿病的個體需要每天通過注射或者泵遞送胰島素。
另一組糖尿病-2型糖尿病(或者非胰島素依賴性糖尿病或者成年型糖尿病)是身體不能足夠或者適當(dāng)?shù)乩靡葝u素導(dǎo)致的代謝疾病。該疾病通常以胰島素抗性開始，胰島素抗性是細胞不能正確使用胰島素，并且隨著胰島素的需求升高，胰腺逐漸失去產(chǎn)生胰島素的能力的疾病。2型糖尿病是糖尿病的最常見的形式，占糖尿病的90-95％。由于老年美國人增加，和較大的肥胖癥患病率和久坐的生活方式，2型糖尿病接近流行比例。
妊娠糖尿病指在孕婦中診斷的一種葡萄糖不耐受形式。在懷孕期間，妊娠糖尿病需要治療以正?；赣H血糖水平來避免嬰兒中的并發(fā)癥。患有妊娠糖尿病的一定百分比(5-10％)的婦女在懷孕后患有2型糖尿病。患有妊娠糖尿病的婦女在以后的5-10年中患糖尿病的機會為20-50％。
高胰島素血癥指胰細胞過量產(chǎn)生胰島素。通常，由于胰島素抗性導(dǎo)致高胰島素血癥，其是由細胞對胰島素作用的抗性定義的疾病。如上面定義的胰島素抗性是這樣的狀態(tài)/障礙，其中正常量的胰島素產(chǎn)生低于正常的生物(代謝)反應(yīng)。例如，在胰島素治療的糖尿病患者中，不論何時胰島素的治療劑量超過正常人中的胰島素分泌速率，都認為存在胰島素抗性。
高血壓與高胰島素血癥相關(guān)。除了其他功能之外，胰島素產(chǎn)生促進血管細胞生長并提高腎的鈉滯留(renal sodium retention)。這些后述的功能可以不影響葡萄糖水平而實現(xiàn)，并是已知的高血壓起因。例如，當(dāng)鈉保持提高血液量時，外周脈管(vasculature)生長能引起如外周毛細血管收縮。因此，在高胰島素血癥中降低胰島素水平能防止異常血管生長和由高胰島素水平引起的腎鈉滯留，并從而減輕高血壓。
受損的葡萄糖穩(wěn)態(tài)(或者代謝)指這樣的病癥，其中血糖水平高于正常，但不不高至能歸為糖尿病。認為有兩類將發(fā)生的糖尿病和心血管疾病的危險因子。當(dāng)2小時口服葡萄糖耐受試驗后葡萄糖水平為140到199mg/dl時，發(fā)生受損的葡萄糖耐量(IGT)。IGT是2型糖尿病的主要危險因子并且存在于約11％成年人中，或者約2千萬美國人中。約40-45％65歲或65歲以上的人患有2型糖尿病或者IGT。當(dāng)8小時禁食的血漿葡萄糖試驗后葡萄糖水平大于110但是小于126mg/dl時，發(fā)生受損的禁食葡萄糖(IFG)。
過早患動脈粥樣硬化以及心臟血管和外周血管疾病比例增加是糖尿病患者的典型特征。高血脂癥是這些疾病的重要預(yù)測因子。高血脂癥是一種通常特征為血流中血清脂質(zhì)異常增加的病癥，且是逐漸形成動脈粥樣硬化和心臟病的一個重要風(fēng)險因子。對脂質(zhì)新陳代謝失調(diào)的綜述參見，例如，Wilson，J.等人，Disorders of Lipid Metabolism，23章，Textbook ofEndocrinology，第9版，(V.B.Sanders Company，Philadelphia，Pa.美國.1998)血清脂蛋白是脂質(zhì)在循環(huán)中的載體。根據(jù)它們的密度分為乳糜微粒；極低密度脂蛋白(VLDL)；中密度脂蛋白(IDL)；低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。高血脂癥通常分為原發(fā)性或繼發(fā)性高血脂癥。原發(fā)性高血脂癥通常由遺傳缺陷引起，而繼發(fā)性高血脂癥通常由其他因子引起，如各種疾病狀態(tài)、藥物和飲食因子。此外，原發(fā)性與繼發(fā)性高血脂癥起因的組合能導(dǎo)致高血脂癥。升高的膽固醇水平與大量疾病狀態(tài)相關(guān)，所述疾病包括冠狀動脈疾病、心絞痛、頸總動脈疾病、中風(fēng)、腦動脈硬化和黃色瘤。
血脂異常(dyslipidemia)或血漿中脂蛋白水平異常，頻發(fā)于糖尿病，并證明是糖尿病受試者中冠心病事件和死亡的發(fā)生頻率增加的主要原因之一(參見例如，Joslin，E.Ann.Chim.Med.(1927)51061-1079)。自那時起流行病學(xué)研究證實該聯(lián)系，并證明糖尿病受試者中冠心病死亡比非糖尿病受試者高數(shù)倍(參見例如，Garcia，M.J.等人，“Morbidity and mortality indiabetics in the Framingham population.Sixteen year follow-up study，”，Diabetes，23105-11(1974)；和Laakso，M.及Lehto，S.，“Epidemiology ofrisk factors for cardiovascular disease in diabetes and impaired glucosetolerance，”Atherosclerosis，137 SupplS65-73(1998))。幾種脂蛋白異常已在糖尿病受試者中描述(Howard B.，等人，“Lipoprotein composition indiabetes mellitus，”Artherosclerosis，30153-162(1978))。
高血糖癥是糖尿病的常見特征，由肝臟和外周組織的葡萄糖利用降低和肝臟產(chǎn)生葡萄糖增加導(dǎo)致。葡糖激酶(GK)是肝臟和胰腺β-細胞中的主要葡萄糖磷酸化酶，在調(diào)節(jié)血糖內(nèi)穩(wěn)態(tài)中起重要作用。顯然，在2型糖尿病(Caro，J.F.等人，Hormone metabolic Res.，27；19-22，1995)和一些糖尿病動物模型中(Barzilai，N.和Rossetti，L.J.Biol.Chem.，26825019-25025，1993)該酶的水平降低。
如上述證實，實際上糖尿病破壞體內(nèi)的各個主要器官系統(tǒng)。并發(fā)癥包括失明、腎衰竭、心臟病、中風(fēng)、肢體截肢、神經(jīng)感覺消失、牙齒過早脫落、高風(fēng)險妊娠和生出有出生缺陷的嬰兒。當(dāng)前，在美國胰島素注射是超過150萬1型糖尿病患者的唯一可用治療方法，并成為超過1600萬2型糖尿病患者的最終的治療過程。2型糖尿病治療通常由飲食、鍛煉和口服降血糖藥劑的組合組成，如噻唑烷二酮類，在嚴重情況下為胰島素。然而，臨床可用的降血糖藥可能有限制其使用的副作用，或者某種藥劑可能對特定患者無效。
對1型病例，胰島素通常是主要的治療過程。盡管胰島素發(fā)現(xiàn)較早并隨后廣泛使用于糖尿病治療中，并在之后發(fā)現(xiàn)和使用了作為口服降血糖藥劑的磺脲類、縮二胍類和諸如曲格列酮、羅格列酮或吡格列酮等噻唑烷二酮類，但是糖尿病的治療仍不令人滿意。胰島素不足時過分影響葡萄糖吸收的營養(yǎng)療法將對與糖尿病治療有關(guān)的長期治療費用有顯著影響。
脂連蛋白或Acrp30(Hu，E.等人，“AdipoQ is a novel adipose-specificgene dysregulated in obesity，”J.Biol.Chem.，27110697-10703(1996))是一種脂肪細胞分泌的具有多種生物學(xué)功能的激素。據(jù)報道，肥胖癥、2型糖尿病和冠心病與降低的血漿脂連蛋白水平相關(guān)，并且脂連蛋白可能具有推定的體外抗動脈粥樣化性質(zhì)(Ouchi，N.等人，“Adipocyte-derived plasmaprotein，adiponectin，suppresses lipid accumulation and class A scavengerreceptor expression in human monocyte-derived macrophages，”Circulation，1031057-1063(2001)；Yokota，T.等人，“Adiponectin，a newmember of the family of soluble defense collagens，negatively regulates thegrowth of myelomonocytic progenitors and the functions ofmacrophages，”Blood，961723-1732(2000))。
也有報道，Acrp30循環(huán)水平的顯著增加降低肝臟的葡萄糖產(chǎn)生(Berg，A.H.等人，“The adipocyte-secreted protein Acrp30 enhances hepaticinsulin action，”Nat.Med.，7947-953(2001)；Combs，T.P.等人，“Endogenous glucose production is inhibited by the adipose-derivedprotein Acrp30，”J.Clin.Invest.，1081875-1881(2001))。此外，有報道，球狀A(yù)crp30增加肌肉內(nèi)脂肪酸的氧化，并引起小鼠體重減輕(Fruebis，J.等人，“Proteolytic cleavage product of 30-kDa adipocytecomplement-related protein increases fatty acid oxidation in muscle andcauses weight loss in mice，”Proc.Natl.Acad.Sci.美國，982005-2010(2001))。另外，有報道，用由球狀結(jié)構(gòu)域(球狀脂連蛋白或gAd)單獨組成的脂連蛋白的治療增加肌肉內(nèi)脂肪酸的氧化，從而改善在脂肪萎縮小鼠和肥胖小鼠的胰島素抗性，同時，用全長脂連蛋白治療也可改善，盡管弱于用gAd(Yamauchi，T.等人，“The fat-derived hormone adiponectinreverses insulin resistance associated with both lipoatrophy andobesity，”Nat.Med.，7941-946(2001))。
最近有報道，脂連蛋白強烈激活骨骼肌內(nèi)的AMP激酶(AMPK)，由此促進脂肪酸氧化和葡萄糖的吸收(Yamauchi，T.等人，“Adiponectinstimulates glucose utilization and fatty-acid oxidation by activatingAMP-activated protein kinase，”Nat.Med.，81288-1295(2002))，并且，脂連蛋白緩慢激活PPARα，導(dǎo)致脂肪酸氧化的增加但減少肌肉中組織TG的含量，和用全長脂連蛋白相比，用gAd這些效果更大(Yamauchi，T.等人，“Globular adiponectin protected ob/ob mice from diabetes andApoE-deficient mice from atherosclerosis，”J.Biol.，Chem.，2782461-2468(2002))。有趣的是，在肝臟內(nèi)，全長脂連蛋白獨自強烈激活A(yù)MPK，引起與糖異生相關(guān)分子的減少并促進脂肪酸氧化，并且，全長脂連蛋白獨自緩慢激活A(yù)MPK，促進脂肪酸氧化并減少肝內(nèi)組織TG的水平。所有這些變化有益于加強體內(nèi)胰島素敏感性(Yamauchi，T.等人，Nat Med.，81288-1295(2002)；Yamauchi，T.等人，J.Biol.Chem.，2782461-2468(2002))。
以上發(fā)現(xiàn)暗示脂連蛋白對肥胖癥、心血管疾病和糖尿病的潛在影響。肥胖小鼠和人類中脂連蛋白的生產(chǎn)和循環(huán)濃度被抑制(Hu，等人，J.Biol.Chem.，27110697-10703(1996)；Arita，等人，“Paradoxical decrease of anadipose-specific protein，adiponectin，in obesity，”Biochem.Biophys.Res.Commun.，25779-83(1999))。脂連蛋白的低血漿水平可能是冠心病的一個風(fēng)險因子，并且在2型糖尿病中其濃度也顯著降低(Quchi，等人，Circulation.1002473-2476(1999)；Hotta，等人，Diabetes.501126-1133(2001))。脂連蛋白降低葡萄糖和逆轉(zhuǎn)胰島素抗性的能力暗示其可30用作糖尿病藥物(Yamauchi，等人，Nat.Med.，7941-946(2001)；Berg，Nat.Med.，7947-953(2001))。此外，證明了蛋白酶解切割的脂連蛋白片段引起肥胖動物體重減輕(Fruebis，等人，Proc.Natl.Acad.Sci.美國，9820(05-2010(2001))。該蛋白質(zhì)直接或間接地影響至少四類細胞。脂連蛋白調(diào)節(jié)人體主動脈內(nèi)皮細胞中的NF.kappa.B介導(dǎo)信號，認為導(dǎo)致了它們對單核細胞的黏附減小(Quchi，等人，“Adiponectin，an adipocyte-derivedplasma protein，inhibits endothelial NF-kappaB signaling through acAMP-dependent pathway，”Circulation.1021296-1301(2000))。該蛋白質(zhì)抑制骨髓祖細胞的分化，并對兩個單核細胞系有不同的影響(Yokota，Blood.961723-1732(2000))。脂連蛋白也可導(dǎo)致肝細胞代謝改變(Yamauchi，等人，2001；Berg，等人，2001)。
迄今所知，從未報導(dǎo)半胱胺化合物因為作為調(diào)節(jié)生物學(xué)的因子(如脂連蛋白水平和血尿酸水平)，可治療異常功能的新陳代謝(例如，葡萄糖或脂質(zhì)的新陳代謝)。
發(fā)明簡述本發(fā)明提供通過施用半胱胺化合物調(diào)節(jié)至少一種生物學(xué)因子來治療生物學(xué)疾病的材料和方法，如葡萄糖或脂質(zhì)新陳代謝異常。根據(jù)本發(fā)明受調(diào)的預(yù)期生物學(xué)因子包括但不限于胰島素樣生長因子(例如胰島素樣生長因子1或IGF-1)、血糖水平、胰島素水平、C肽水平、三酰甘油水平、游離脂肪酸水平、血尿酸水平、微量蛋白尿水平、葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白表達、脂連蛋白水平、總血清膽固醇水平、高密度脂蛋白(HDL)水平及低密度脂蛋白(LDL)水平。
通過施用本文公開的半胱胺化合物可以治療的生物學(xué)疾病包括但不限于高膽固醇血癥、高胰島素血癥、血糖代謝障礙、高尿酸血癥、高三酰甘油水平(包括高HDL水平)、肥胖癥、心血管疾病、高血壓、高血糖癥、葡萄糖不耐受、低HDL水平、糖尿病(1和2型)以及其他任何癥狀、并發(fā)癥、病癥或與高膽固醇或糖尿病有關(guān)的疾病。根據(jù)本發(fā)明，給予患者半胱胺化合物能延緩或防止這些生物學(xué)病癥(如糖尿病或高膽固醇)和任何相關(guān)癥狀、并發(fā)癥、病癥或與所述生物疾病相關(guān)疾病的發(fā)展。
本發(fā)明提供用于治療和/或防止脂質(zhì)新陳代謝異常，或用于防止、延緩和/或治療異常脂質(zhì)新陳代謝相關(guān)并發(fā)癥發(fā)展的方法。更具體地，本發(fā)明提供用于治療和/或防止高膽固醇或高膽固醇血癥，或用于防止、延緩和/或治療高膽固醇血癥(或高膽固醇)相關(guān)并發(fā)癥發(fā)展的材料和方法，其通過給予患者半胱胺化合物。此處將半胱胺化合物在低總血液膽固醇水平、游離脂肪酸水平、LDL水平和/或三酰甘油水平上的用途具體舉例說明。而且，可給予患者半胱胺化合物以提高HDL水平。
本發(fā)明還提供了治療糖尿病的材料和方法。在優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明提供了獨特的組合物和方法，它們用于治療和/或預(yù)防糖尿病相關(guān)癥狀以及預(yù)防或者延緩糖尿病相關(guān)并發(fā)癥、病癥或者疾病的發(fā)展。例如，根據(jù)本發(fā)明，所有通常與糖尿病有關(guān)的并發(fā)癥、病癥或如背景型糖尿病性視網(wǎng)膜病變、黃斑水腫(macular edema)、白內(nèi)障、脂性漸進性壞死、肥胖癥、高胰島素血癥、高血壓、高血糖癥、糖尿病性皮膚病、真菌感染、心血管疾病、充血性心力衰竭、腎臟疾病、血糖代謝障礙、高尿酸血癥、高三酰甘油水平、高HDL水平、肥胖癥(特別是腹部型)和糖尿病性神經(jīng)病等疾病，可以通過施用半胱胺化合物來預(yù)防或治療。
在優(yōu)選的實施方案中，給沒有生物學(xué)病癥的可觀察到的癥狀但被鑒定為易患該生物學(xué)病癥的患者(下文稱這種患者為“易感患者”)施用半胱胺化合物。在具體實施方案中，在施用半胱胺化合物之前，評估患者以確定患2型糖尿病的風(fēng)險。多種標(biāo)記物最近已經(jīng)鑒定為2型糖尿病臨床發(fā)作之前的重要標(biāo)記物。可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法檢測的，用于鑒定2型糖尿病易感患者的免疫學(xué)標(biāo)記物包括但不限于抗胰島素的自身抗體(IAA)；谷氨酸脫羧酶(GAD)和抗胰島細胞的自身抗體(ICA)，如抗稱作IA-2的酪氨酸磷酸酯家族的受體型的胰島細胞成員的自身抗體。通過檢測根據(jù)本發(fā)明使用的此類標(biāo)記物來鑒定2型糖尿病易感患者的方法包括但不限于，美國專利號6,391,651和6,316,209。
在另一實施方案中，在施用半胱胺化合物之前評估患者以鑒定患高膽固醇的風(fēng)險。多種標(biāo)記物最近已經(jīng)鑒定為高膽固醇(或高膽固醇血癥或高血脂癥)臨床發(fā)作之前的重要標(biāo)記物?？梢杂帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法檢測的，用于鑒定高膽固醇易感患者的標(biāo)記物包括但不限于C反應(yīng)蛋白(CRP)(參見Yeh，E.T.，“C-reactive protein is an essential aspect ofcardiovascular risk factor stratification，”Can J Cardiol.，20(SupplB)93-96B(Aug 2004)；apolipoprotein CIII；and plasma homocysteinelevels(參見Geisel，J等人，“The impact of hyperhomocysteinemia as acardiovascular risk factor in the prediction of coronary heart disease，”Clin Chem Lab Med.，41(11)1513-7(2003))。通過檢測根據(jù)本發(fā)明使用的此類標(biāo)記物來鑒定高膽固醇(或高膽固醇血癥或高血脂癥)易感患者的方法包括但不限于，美國專利申請2004/0198656。
可單獨或組合使用來確定易感患者是否易患高膽固醇血癥的附加因素包括但不限于遺傳(例如家族高膽固醇血癥)、高血壓、吸煙、飲酒、糖尿病、肥胖癥、缺乏運動、年齡和性別(例如，超過50歲的更年期后女性)，和壓力。
在一種使用方法中，在生物學(xué)病癥(例如，糖尿病或高膽固醇)診斷之前或之后給予患者半胱胺化合物來治療、延緩發(fā)作或減輕與生物學(xué)病癥相關(guān)的癥狀和/或與生物學(xué)相關(guān)的并發(fā)癥。根據(jù)本發(fā)明，可以在任何時間(例如不按時或不定時)施用本發(fā)明的組合物以獲得治療效果。
本發(fā)明第一次發(fā)現(xiàn)給予患者半胱胺化合物能增強葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白(glut4)在肝臟、肌肉、脂肪細胞和其他組織中的表達。此外，給予患者半胱胺化合物降低胰島素樣生長因子1(IGF-1)、降低C-肽、降低血尿酸水平、降低微量蛋白尿水平和升高脂連素水平。通過施用半胱胺化合物調(diào)節(jié)這些和其他生物學(xué)因子可以改善患者的胰島素敏感性、減少胰島素血癥、降低內(nèi)穩(wěn)態(tài)模型評估(HOMA)值、減少高血糖癥及減少葡萄糖不耐受。
另外，根據(jù)本發(fā)明觀察到給予患者半胱胺化合物可調(diào)節(jié)其生物學(xué)因子，這些生物學(xué)因子可以代表或者發(fā)展成糖尿病相關(guān)的或高膽固醇相關(guān)的并發(fā)癥或者病癥。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，發(fā)現(xiàn)給予患者半胱胺化合物可以影響患者的胰島素水平、葡萄糖或血糖水平、C-肽水平、胰島素樣生長因子、血尿酸水平、游離脂肪酸水平、脂連蛋白水平、glut4表達、三酰甘油水平、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)和微量蛋白尿水平。具體地，給予患者半胱胺化合物可以減少胰島素血癥、減少胰島素樣生長因子1(IGF-1)、降低C-肽水平、增加glut4在組織中的表達、降低游離脂肪酸水平、降低血尿酸水平、升高脂連素水平、降低三酰甘油水平、降低LDL水平、升高HDL水平和降低微量蛋白尿水平。
因為所有這些生物學(xué)因子都與糖尿病或膽固醇相關(guān)的癥狀、并發(fā)癥或者病癥的診斷和/或發(fā)展有關(guān)(參見Reist，GC等人，″Changes in IGFactivities in human diabetic vitreous，″Diabetes，53(9)2428-35(Sept.2004)；Janssen JA和Lamberts，SW，″The role of IGF-I in the development ofcardiovascular disease in type 2 diabetes mellitusis prevention possible？″Eur J Endocrinol.，146(4)467-77(2002)；Chakrabarti，S等人，″C-peptideand retinal microangiopathy in diabetes，″Exp Diabesity Res.，5(1)91-6(2004年1月-3月)；Gottsater，A.等人，″Plasma adiponectin and serumadvanced glycated end-products increase and plasma lipid concentrationsdecrease with increasing duration of tvpe 2 diabetes，″Eur J Endocrinol.，151(3)361-6(2004年9月)；Tseng，CH.，″Independent association of uricacid levels with peripheral arterial disease in Taiwanese patients with Type2 diabetes，″Diabet Med.，21(7)724-9(2004年7月)；Liese，AD等人，″Microalbuminuria，central adiposity and hypertension in the non-diabeticurban population of the MONICA Augsburg survey 1994/95，″J HumHypertens.，15(11)799-804(2001)；和Wollesen，F(xiàn).等人，″Peripheralatherosclerosis and serum lipoprotein(a)in diabetes，″Diabetes Care.，22(1)93-8(1999))，所以給予半胱胺化合物可以如所描述的治療糖尿病或高膽固醇相關(guān)的并發(fā)癥和病癥，及預(yù)防此類生物學(xué)病癥在易感患者中的發(fā)展。根據(jù)本發(fā)明，治療或預(yù)防的預(yù)期并發(fā)癥包括但不限于高胰島素血癥、血糖代謝障礙、高尿酸血癥、高三酰甘油、升高HDL膽固醇、高血壓、肥胖癥、動脈粥樣硬化、心血管疾病、腦血管血栓形成或出血、中風(fēng)、絞痛、冠狀動脈血栓形成、冠心病(例如心力衰竭)、間歇性跛行和肢體缺血。
根據(jù)本發(fā)明，在糖尿病診斷之前或發(fā)作時給予患者半胱胺化合物可以改變患者的新陳代謝，以至高膽固醇糖尿病不發(fā)展，或發(fā)展程度比不施用半胱胺化合物時觀察到的輕。通過調(diào)節(jié)以上提到的生物學(xué)因子，本發(fā)明的材料和方法可以治療和/或預(yù)防生物學(xué)病癥(例如糖尿病或高膽固醇)和相應(yīng)癥狀，以及治療和/或預(yù)防生物學(xué)病癥相關(guān)的并發(fā)癥或病癥。例如，具有異常新陳代謝或胰島素抗性但非完全發(fā)作的糖尿病的受試者，由于半胱胺活動導(dǎo)致葡萄糖利用和胰島素抗性的改善(例如，觀察到的葡萄糖運載蛋白和胰島素和脂質(zhì)新陳代謝的半胱胺調(diào)節(jié))，應(yīng)當(dāng)不發(fā)展成糖尿病。
根據(jù)本發(fā)明，對診斷有糖尿病或者遭受糖尿病相關(guān)的并發(fā)癥、病癥或者疾病的患者施用的半胱胺化合物的日劑量為約0.1mg到約400mg/kg患者體重(BW)的半胱胺。
在一實施方案中，每日不定時地給予患者半胱胺來治療糖尿病，其中治療有效劑量為約0.1到400mg/kg患者BW的半胱胺，或者與所述有效量相當(dāng)?shù)哪柫康陌腚装坊衔?。在另一實施方案中，每日不定時地給予患者半胱胺來治療糖尿病，其中治療有效劑量為約0.1到600mg/kg BW的半胱胺氫氯化物，或者與所述有效量相當(dāng)?shù)哪柫康陌腚装坊衔?。?yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，給予患者至少約30mg/kg BW的半胱胺或者其等摩爾量的半胱胺化合物的日劑量來治療糖尿病。
在本發(fā)明的實施方案中，給予患者以治療和/或預(yù)防高膽固醇血癥或延遲高膽固醇血癥相關(guān)并發(fā)癥發(fā)展的半胱胺化合物日劑量可以約為1mg/kg體重至300mg/kg體重。優(yōu)選地，每日不定時給予約5mg/kg體重至150mg/體重的半胱胺化合物。在更優(yōu)選的方案中，每日給予患者約10mg至100mg/kg體重的半胱胺氫氯化物或者其等摩爾量的半胱胺化合物。
半胱胺化合物可以單獨施用，或與其他已知的降膽固醇藥劑或治療方法同時施用。預(yù)期的降膽固醇藥劑或治療方法包括但不限于改變食物攝入、加強鍛煉、減肥、更年期后女性的激素替換療法和藥物(如Lavostatin、普伐他汀、辛伐他汀、氟伐他汀、托伐他汀、膽汁酸脂、煙酸(nicotinic acid)或煙酸(niacin)，以及苯氧芳酸類(fibrates))。
在本發(fā)明的另一實施方案中，對診斷有糖尿病的患者施用半胱胺化合物以治療糖尿病，并且預(yù)防和/或減輕糖尿病相關(guān)并發(fā)癥的嚴重性。在相關(guān)的實施方案中，半胱胺化合物與其他已知藥劑(如，胰島素、磺脲類、雙胍類、α-葡糖苷酶抑制劑、噻唑烷二酮類、氯茴苯酸類和D-苯丙氨酸、)組合施用以預(yù)防和/或治療糖尿病和糖尿病相關(guān)并發(fā)癥。
在另一實施方案中，提供了包括半胱胺化合物的本發(fā)明組合物，其包括“包含復(fù)合物主體材料”，其將氣體、液體或化合物固定為用于固體形式下處理和易于隨后釋放(例如，暴露于堿性環(huán)境，溶劑溶解或融化)的包含配合物。
附圖簡述

圖1顯示了半胱胺的代謝途徑。
圖2顯示了半胱胺作為輔酶A的成分。
圖3-5顯示了對鼠模型進行的口服葡萄糖耐受試驗的結(jié)果，表明本發(fā)明的材料和方法的有效性。
圖6顯示了對鼠模型進行的饑餓血漿葡萄糖試驗的結(jié)果，表明本發(fā)明的材料和方法的有效性。
圖7-10顯示了來自對鼠模型進行的血清學(xué)試驗的結(jié)果，表明本發(fā)明的材料和方法的有效性。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供通過施用半胱胺化合物調(diào)節(jié)至少一種生物學(xué)因子來治療生物學(xué)疾病的材料和方法，所述生物學(xué)疾病如葡萄糖或脂質(zhì)新陳代謝異常。根據(jù)本發(fā)明，受調(diào)的預(yù)期生物學(xué)因子包括但不限于胰島素樣生長因子(例如胰島素樣生長因子1或IGF-1)、血糖水平、胰島素水平、C肽水平、三酰甘油水平、游離脂肪酸水平、血尿酸水平、微量蛋白尿水平、葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白表達、脂連蛋白水平、高密度脂蛋白(HDL)水平和低密度脂蛋白(LDL)水平。
優(yōu)選地，本發(fā)明提供用于治療或防止高膽固醇(或高膽固醇血癥或高血脂癥)在患者中發(fā)作和/或治療或延遲/預(yù)防與高膽固醇(或高膽固醇血癥或高血脂癥)相關(guān)的并發(fā)癥、病癥或疾病發(fā)作的材料和方法。本發(fā)明也優(yōu)選地治療和/或預(yù)防糖尿病和糖尿病相關(guān)癥狀及并發(fā)癥、病癥和/或與糖尿病相關(guān)疾病的發(fā)展。
本文所用的術(shù)語“治療(treatment)”或其變化(如治療(treat)、治療(treating)等)指使用本發(fā)明的材料和/或方法，對診斷有生物學(xué)病癥(如高膽固醇血癥或糖尿病)的患者的任何治療。本文所用的術(shù)語治療包括(i)預(yù)防或延遲目標(biāo)生物學(xué)病癥相關(guān)癥狀在尚未表現(xiàn)出生物學(xué)病癥相關(guān)癥狀的易感患者中出現(xiàn)；(ii)改善診斷有生物學(xué)病癥的患者的目標(biāo)生物學(xué)病癥相關(guān)的癥狀；(iii)預(yù)防、延遲或改善目標(biāo)生物學(xué)病癥(如高膽固醇血癥和/或糖尿病)相關(guān)并發(fā)癥、病癥或疾病的癥狀在易感患者或者診斷有生物學(xué)病癥的患者中出現(xiàn)；和/或(iv)減輕該病癥(即，引起高膽固醇血癥和/或糖尿病或相關(guān)并發(fā)癥、病癥或疾病的消退)。
本文所用的“高膽固醇血癥(hypercholesterolemia)”(也稱為高膽固醇、高膽固醇血癥(hypercholesteremia)、高血脂癥或血膽固醇過多(hypercholesterinemia))指特征為總血清膽固醇或LDL和/或三酰甘油水平高于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員認為正常的水平的病癥。例如，國家健康所(National Institutes of Health)認為正?；蜃罴训目傃迥懝檀妓叫∮?00mg膽固醇/dL血液，和正?；蜃罴袻DL水平小于100mg膽固醇/dL血液。根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案，高膽固醇血癥包括總血清膽固醇水平大約為200mg膽固醇/dL或更高，且LDL水平是大于100mg膽固醇/dL或更高。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，用于診斷高膽固醇血癥的特征可以改變，而如本發(fā)明所提供的最新標(biāo)準，如國家健康所公布的那些，可用于確定高膽固醇血癥。
鑒定那些需要治療高膽固醇的患者，完全在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識和能力范圍之內(nèi)。例如，按照臨床實驗測試血清膽固醇或LDL和/或三酰甘油水平高于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員認為正常水平的個體就是需要治療高膽固醇血癥的患者。通過另一實例，本領(lǐng)域的熟練臨床醫(yī)生能通過使用臨床測試、身體檢查和疾病/家庭史，容易地鑒定患有高膽固醇血癥的那些患者及傾向于發(fā)展高膽固醇血癥的那些，并從而易于確定個體是否是需要治療高膽固醇血癥的患者。
本文所用的“動脈硬化”是指特征為動脈硬化損傷或斑的發(fā)展和生長的疾病狀態(tài)。鑒定那些需要治療動脈硬化的患者，完全在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識和能力范圍之內(nèi)。例如，患有臨床上顯著的動脈硬化的患者或由于高膽固醇血癥而有患動脈硬化風(fēng)險的患者認為是需要治療高膽固醇相關(guān)并發(fā)癥的患者。
本文所用的術(shù)語“糖尿病”意在指所有糖尿病病癥，包括但不限于糖尿病、遺傳性糖尿病、1型糖尿病、2型糖尿病和妊娠糖尿病。術(shù)語“糖尿病”還指特征是胰島素的相對或者絕對不足，而導(dǎo)致葡萄糖不耐受的慢性疾病。1型糖尿病也稱作胰島素依賴性糖尿病(IDDM)，并且還包括例如，青少年糖尿病。1型主要是由于胰腺β細胞的破壞。2型糖尿病也稱作非胰島素依賴性糖尿病(NIDDM)，并且特征在于餐后受損的胰島素釋放。胰島素耐受性也可以是導(dǎo)致發(fā)生2型糖尿病的因子。遺傳性糖尿病是由于突變，其干擾β細胞的功能和調(diào)節(jié)。
本文所用的糖尿病的特征是血液葡萄糖禁食水平大于或者等于約130mg/dl，或者經(jīng)口施用約75g葡萄糖負荷后或者餐后約2小時后評估的血漿葡萄糖水平大于或者等于約180mg/dl。如本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的，用于鑒定葡萄糖的特征可以改變，并且最新標(biāo)準，如世界衛(wèi)生組織(World HealthOrganization)公開的最新標(biāo)準可以用于定義如本文所提供的糖尿病。
術(shù)語“糖尿病”還意在包括患有高血糖癥，包括慢性高血糖癥、受損的葡萄糖內(nèi)穩(wěn)態(tài)或者耐受性及胰島素抗性的那些個體。高血糖癥個體中血漿葡萄糖水平包括，例如，如通過可靠的診斷指示劑測定的高于正常的葡萄糖濃度。此類高血糖癥個體有危險或者傾向于產(chǎn)生糖尿病的明顯臨床癥狀。
本文所用的術(shù)語“高膽固醇血癥并發(fā)癥”指和普通人口相比，更多地在診斷為高膽固醇血癥的患者中發(fā)生的醫(yī)學(xué)/臨床問題。如本文預(yù)期的，高膽固醇血癥相關(guān)并發(fā)癥包括但不限于心血管疾病(即，動脈硬化、動脈粥樣硬化、中風(fēng)、高血壓、絞痛、心臟病發(fā)作/心力衰竭、心律不齊)、胰腺炎、糖尿病、肥胖癥和腦血管疾病(即，出血性中風(fēng))。
本文所用的術(shù)語“糖尿病并發(fā)癥”指常在診斷為糖尿病的患者中發(fā)生的醫(yī)學(xué)/臨床問題。如本文預(yù)期的，糖尿病并發(fā)癥包括由于糖尿病導(dǎo)致的血管和/或神經(jīng)改變引起的醫(yī)學(xué)/臨床問題。這些問題包括但不限于皮膚疾病(即，細菌感染、真菌感染、糖尿病性皮膚病、脂性漸進性壞死、糖尿病性水皰(diabeticorum)(即，糖尿病性大皰癥)、發(fā)疹性黃瘤病(eruptivexanthomatosis)、過敏性皮膚反應(yīng)、指(趾)硬化、播散性環(huán)狀肉芽腫和黑棘皮病)、齒齦疾病、眼病癥(即，青光眼、白內(nèi)障、視網(wǎng)膜病、腎臟疾病、神經(jīng)病(即，系統(tǒng)性神經(jīng)病、末梢系統(tǒng)性多發(fā)性神經(jīng)病、近側(cè)神經(jīng)病(proximal neuropathy)、股神經(jīng)病、neuropathic anthropathy、顱神經(jīng)病、植物(authonomic)神經(jīng)病、壓迫神經(jīng)病和糖尿病性肌萎縮)、高胰島素血癥、血糖代謝障礙、高尿酸血癥、肥胖癥、高膽固醇血癥、心血管疾病/失調(diào)(即，高血壓、心臟病、心臟病發(fā)作、中風(fēng))。
本文所用的術(shù)語“患者”描述了用根據(jù)本發(fā)明提供的組合物治療的生物體，包括哺乳動物。從所公開的治療方法受益的哺乳動物物種包括但不限于猿、黑猩猩、猩猩、人、猴；以及馴化的動物(即，寵物)，如狗、貓、小鼠、大鼠、豚鼠和倉鼠。
如本文所用的“同時施用(concurrent administration)”及“同時施用(concurrently administration)”包括施用適用于本發(fā)明方法的化合物或治療方法(施用半胱胺化合物)，來調(diào)節(jié)生物學(xué)因子，以治療具體生物學(xué)病癥。在某些實施方案中，半胱胺化合物與已知可用于治療糖尿病或高膽固醇血癥的另一種治療劑同時施用。例如，按照本發(fā)明，半胱胺化合物可與可用于治療高膽固醇血癥的治療方法或藥物(即，加強身體運動、改變食物攝入、減少/戒除飲酒和吸煙、施用治療劑，如Lavostatin、普伐他汀、辛伐他汀、氟伐他汀和托伐他汀))，或與可用于治療高膽固醇血癥相關(guān)并發(fā)癥、病癥或疾病的治療方法或藥物同時施用。
在另一實施方案中，半胱胺化合物可以與至少一種適于用于治療糖尿病的其他治療劑(即胰島素和/或低血糖化合物)，或糖尿病相關(guān)并發(fā)癥、病癥或疾病的其他治療劑同時施用。
根據(jù)本發(fā)明，治療劑可以與半胱胺化合物混合提供，如在藥物組合物中；或者該藥劑和半胱胺可以以分開的化合物提供，如連續(xù)、同時或者在不同時間施用的分開的藥物組合物。如果半胱胺化合物和用于治療高膽固醇血癥和/或糖尿病的已知藥劑(或治療方法)分別施用，那么優(yōu)選它們施用的時間間隔不長于該半胱胺化合物和該已知藥劑不能相互作用的時間間隔。
如本文所用的，對相關(guān)的“半胱胺化合物”包括半胱胺、多種半胱胺鹽(包括半胱胺化合物的可藥用鹽)以及半胱胺的前體藥物，其例如可易于在身體中代謝來產(chǎn)生半胱胺。本發(fā)明的范圍內(nèi)還包括半胱胺的類似物、衍生物、綴合物和代謝物(如胱胺)，它們?nèi)绫疚闹忻枋龅哪軌蛟谥委熒飳W(xué)病癥、預(yù)防易感患者的生物學(xué)病癥，或在治療目的生物學(xué)病癥相關(guān)的并發(fā)癥、病癥或疾病的治療中調(diào)節(jié)生物學(xué)因子。半胱胺的多種類似物、衍生物、綴合物和代謝物是已知的并且易于本領(lǐng)域技術(shù)人員使用，包括，例如，美國專利號6,521,266、6,468,522、5,714,519和5,554,655中給出的化合物、組合物和遞送方法。
如本文預(yù)期的，半胱胺化合物包括已知可加強半胱胺內(nèi)源生產(chǎn)的化合物，包括泛酸。泛酸是天然產(chǎn)生的維生素，其在哺乳動物體內(nèi)轉(zhuǎn)化成輔酶A，它是許多生理反應(yīng)中重要的物質(zhì)。半胱胺是輔酶A的組分，增加輔酶A水平，導(dǎo)致循環(huán)半胱胺水平的增加。堿金屬鹽，如正磷酸鎂和亞硫酸鎂(瀉鹽)增強輔酶A的形成。此外，還原劑，如檸檬酸的存在增強輔酶A向半胱胺的分解。從而，泛酸和堿金屬鹽的組合導(dǎo)致輔酶A產(chǎn)生的增加以及同時半胱胺的增加。因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，如本文提出的半胱胺的優(yōu)點可以通過經(jīng)過天然代謝過程，如經(jīng)過輔酶A的作用或者作為半胱氨酸的代謝物，促進內(nèi)源產(chǎn)生半胱胺(見圖1和2)，或施用泛酸來實現(xiàn)。
如本文所用的術(shù)語“可藥用鹽”指可藥用，且不大幅減少或抑制半胱胺化合物活性的任何半胱胺化合物的鹽。合適的實例包括帶有一種有機或無機酸酸加成鹽，如醋酸鹽、酒石酸鹽、三氟醋酸鹽、乳酸鹽、馬來酸鹽、延胡索酸鹽、檸檬酸鹽、甲烷、磺酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽或氯化物。
本文所用的術(shù)語“有效量”指引起所希望的生物學(xué)應(yīng)答必需的量。根據(jù)本發(fā)明，半胱胺化合物的有效量是在至少一種用于治療生物學(xué)病癥(如降低診斷患有高膽固醇血癥患者的總血液膽固醇水平或預(yù)防易感患者糖尿病發(fā)作)的生物學(xué)因子(即脂連蛋白水平顯著升高)中產(chǎn)生顯著效果所必需的量。有效量可以包括使總血清膽固醇水平或血液葡萄糖水平減少1％-85％所必需的量。在某實施方案中，有效量使與生物學(xué)病癥(即，糖尿病或高膽固醇血癥相關(guān)并發(fā)癥，如肥胖癥、視網(wǎng)膜病、青光眼、白內(nèi)障、心臟病、中風(fēng)、高血壓、神經(jīng)病、皮膚病、齒齦疾病等等)相關(guān)并發(fā)癥的嚴重性減輕5％、10％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、98％、99％和100％。
本發(fā)明首次提供了通過施用半胱胺化合物調(diào)節(jié)各種生物學(xué)因子的有益材料和方法。在一實施方案中，通過給予患者半胱胺化合物，本發(fā)明的材料和方法治療高膽固醇血癥和/或與高膽固醇血癥相關(guān)的并發(fā)癥，及糖尿病和/或與糖尿病相關(guān)的并發(fā)癥。本文具體例證地是在高膽固醇血癥和/或糖尿病診斷之前或之后給予患者半胱胺化合物。在優(yōu)選的實施方案中，給予患者半胱胺鹽酸鹽(和/或類似物、衍生物和其的前體藥物)以治療高膽固醇血癥、糖尿病，或與高膽固醇血癥或糖尿病相關(guān)的并發(fā)癥、病癥或疾病。優(yōu)選地，不定時施用半胱胺化合物(如半胱胺鹽酸鹽)。
半胱胺化合物可以與用于治療糖尿病(即胰島素；磺脲類；雙胍；α-葡糖苷酶抑制劑；噻唑烷二酮類；氯茴苯酸類和D-苯丙氨酸)和/或高膽固醇血癥相關(guān)和/糖尿病相關(guān)并發(fā)癥的其他已知藥劑和/或療法同時施用。在本發(fā)明的另一實施方案中，可以與半胱胺化合物同時施用的治療高膽固醇血癥的材料和方法包括但不限于改變食物攝入(即減少食物中的飽和脂肪和膽固醇)；增加身體運動、減輕體重、減少或戒除飲酒/吸煙、激素代替療法和膽固醇降低藥療法(即抑制素、膽汁酸螯合劑、煙酸和fibric acids)。
在另一實施方案中，可以與半胱胺化合物同時施用的治療高膽固醇血癥相關(guān)并發(fā)癥的材料和/或方法包括但不限于用于治療心血管疾病(即，改變生活方式(食物攝入、身體運動、減少/戒除吸煙、使用β-阻斷劑、貝那普利、雷米普利和/或托拉塞米)、動脈硬化(即，改變生活方式、使用α-腎上腺素能阻斷劑)、動脈粥樣硬化(即，改變生活方式、使用阿司匹林或ace抑制劑)、中風(fēng)(即，使用抗血小板藥療法、抗凝血藥療法)、高血壓(即，改變生活方式、使用高血壓藥療法)、胰腺炎(即，使用抗生素、H2-受體阻斷劑)、糖尿病(即，胰島素)和肥胖(即，食物攝入)的藥療法和方法。
半胱胺化合物可以與胰島素同時施用以治療I型糖尿病、II型糖尿病以及相關(guān)病癥和癥狀。對II型糖尿病、胰島素抗性、高胰島素血癥、糖尿病誘發(fā)的高血壓、肥胖癥或?qū)ρ?、眼睛、腎、神經(jīng)、植物神經(jīng)系統(tǒng)、皮膚、結(jié)締組織或免疫系統(tǒng)的損害，半胱胺化合物可以與代替胰島素的降血糖化合物同時施用。備選地，半胱胺化合物可以與胰島素和降血糖化合物同時施用以治療II型糖尿病、胰島素抗性、高胰島素血癥、糖尿病誘發(fā)的高血壓、肥胖癥或?qū)ρ堋⒀劬?、腎、神經(jīng)、植物神經(jīng)系統(tǒng)、皮膚、結(jié)締組織或免疫系統(tǒng)的損害?？梢耘c半胱胺化合物同時施用的額外化合物或療法包括但不限于基于基因的療法；胰島素和施用胰島素的方法(即胰島素泵、皮下注射胰島素、通過吸入器)；磺脲類(即，格列本脲、格列吡嗪、格列美脲、甲苯磺丁脲、chlorpropramide)；胰島素促分泌劑(即，瑞格列奈、納格列奈)；α-葡糖苷酶抑制劑(即，阿卡波糖、米格列醇)；雙胍和噻唑烷二酮類(即，羅格列酮、piaglitazone)。
本發(fā)明的組合物可以以多種施用途徑使用，包括例如，經(jīng)口施用的形式，如片劑、膠囊劑等等，或者通過腸胃外、靜脈內(nèi)、肌內(nèi)、經(jīng)皮、含服、皮下、栓劑或者其他途徑。此類組合物在本文中一般稱作“藥物組合物”。通常，它們可以為單位劑型，即，適宜作為人使用的單一劑量的物理離散的單位，每個單位含有經(jīng)計算的預(yù)定量活性成分，其與一種或多種可藥用其他成分(即，稀釋劑或者載體)結(jié)合產(chǎn)生所希望的治療效果。
可以根據(jù)用于制備藥學(xué)上有用的組合物的已知方法配制本發(fā)明的半胱胺化合物。制劑在許多來源中的描述，它們是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知并且容易得到的。例如，Remington′s Pharmaceutical Science(Martin EW Easton Pennsylvania，Mack Publishing Company，第19版)，描述了可以用于本發(fā)明的制劑。適于腸胃外施用的制劑包括，例如，水性無菌注射溶液劑，其可以含有抗氧化劑、緩沖劑、抑菌劑和溶質(zhì)，其使得制劑與預(yù)期的接受者的血液等滲；和水性和非水性無菌混懸劑，其可以包括懸浮劑和增稠劑。制劑可以存在于單位劑量或者多劑量容器中，例如，密封的安瓿和瓶中，并且可以保存在冷凍干燥(凍干的)條件下，在使用前僅需要無菌液態(tài)載體，例如，注射用水?？梢詮臒o菌粉劑、粒劑、片劑等制備臨時注射溶液和懸浮液。應(yīng)該理解除了上面特別提到的成分，對于所述制劑的類型，本發(fā)明的制劑還可以包括本領(lǐng)域中其他常規(guī)試劑。
在一實施方案中，提供了包含半胱胺化合物和載體如包含復(fù)合物主體材料的組合物。本文所述的“包含復(fù)合物主體材料”與半胱胺化合物相互作用以提高水溶性、提高化學(xué)穩(wěn)定性和/或加強遞送藥物(如半胱胺化合物)到達及穿過生物膜。認為通過提供載體，如包含復(fù)合物主體材料，可以以不誘導(dǎo)毒性的劑量將穩(wěn)定的半胱胺化合物分子安全遞送到患者。此外，此類載體材料可以包括包衣材料(例如，腸包衣)，其允許將包衣溶解在堿性環(huán)境，如腸中。
可以根據(jù)本發(fā)明使用的包含復(fù)合物主體材料包括美國專利申請?zhí)?0040033985中公開的那些，將該專利申請全部引入本文。預(yù)期的包含復(fù)合物主體材料包括蛋白質(zhì)(如白蛋白)、冠醚、聚氧化烯、聚硅氧烷、沸石類、消膽胺、降膽寧、考來維侖(colesevelam)、考來替蘭(colestimide)、司維拉姆(sevelamer)、纖維素衍生物、葡聚糖衍生物、淀粉、淀粉衍生物和它們的可藥用鹽。預(yù)期的纖維素衍生物和葡聚糖衍生物包括DEAE-纖維素、胍乙基纖維素或DEAE-Sephadex。包括在本發(fā)明組合物中的有利的淀粉或者淀粉衍生物包括環(huán)糊精、回生淀粉(retrograded starch)、降解淀粉、回生淀粉和降解淀粉的組合、疏水淀粉、淀粉酶、淀粉-二乙基氨基乙醚和淀粉-2-羥基乙醚。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的包含復(fù)合物主體材料包括但不限于環(huán)糊精和/或其衍生物(例如，甲基β-環(huán)糊精(M-β-CD)、羥丙基β-環(huán)糊精(HP-β-CD)、羥乙基β-環(huán)糊精(HE-β-CD)、聚環(huán)糊精、乙基β-環(huán)糊精(E-β-CD)和分枝的環(huán)糊精。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解根據(jù)本發(fā)明可以使用任意環(huán)糊精或者環(huán)糊精的混合物、環(huán)糊精聚合物，或者經(jīng)修飾的環(huán)糊精。環(huán)糊精可以從WackerBiochem Inc.，Adrian，Michigan或Cerestar美國，Hammond，Indiana以及從其他銷售商購得。用環(huán)糊精或者其衍生物形成包合復(fù)合物來保護成分(例如，半胱胺化合物)免于蒸發(fā)損失；氧、酸、可見光和紫外光攻擊并且免于分子內(nèi)和分子間反應(yīng)。
環(huán)糊精的通用化學(xué)式是(C6O5H9)n。本發(fā)明組合物中的包含復(fù)合物主體材料的含量可以為約1到80wt％。優(yōu)選地，本發(fā)明組合物中包含復(fù)合物主體材料的含量可以為約1到60wt％。所用的包含復(fù)合物主體材料的實際量將很大程度上取決于用于制備本發(fā)明組合物的半胱胺化合物和額外治療劑的實際含量。
根據(jù)本發(fā)明，半胱胺化合物的施用可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)前或者預(yù)期已知的任意適宜方法和技術(shù)完成。在優(yōu)選實施方案中，半胱胺化合物以可申請專利的并且易于口服使用的制劑配制，如丸劑、糖錠、片劑、樹膠、飲料等等。然后在高膽固醇血癥和/或糖尿病的診斷之時、之前或之后使用。
根據(jù)本發(fā)明，包含作為活性成分的，有效量的半胱胺化合物的組合物還包括一種或多種無毒的可藥用的載體或稀釋劑。用于本發(fā)明的此類載體的實例包括乙醇、二甲基亞砜、甘油、二氧化硅、氧化鋁、淀粉、山梨醇、肌醇、木糖醇、D-木糖、甘露醇、粉狀纖維素、微晶纖維素、滑石、膠體二氧化硅、碳酸鈣、碳酸鎂、磷酸鈣、硅酸鋁鈣、氫氧化鋁、淀粉磷酸鈉、卵磷脂和等同的載體和稀釋劑。
為了提供用于所希望的治療性治療的此類劑量的施用，用于高膽固醇血癥的本發(fā)明組合物將一般包含約0.1％到95％的包括載體或稀釋劑的總組合物，用于糖尿病的本發(fā)明組合物將一般包含約0.1％到45％的包括載體或稀釋劑的總組合物。所用的劑量可以基于將被治療的個體的年齡、體重、健康或者性別而變。
在本發(fā)明的某些實施方案中，在同時施用半胱胺化合物和至少一種額外治療劑(例如，體育鍛煉、改善的食物攝入和體重減輕)之前評估患者以鑒定患胰島素依賴性糖尿病(IDDM)的危險。最近已經(jīng)鑒定多種標(biāo)記物為IDDM臨床發(fā)作之前的重要的標(biāo)記物?？梢杂帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法檢測的，用于評估無癥狀患者中糖尿病易感性的免疫學(xué)標(biāo)記物包括但不限于抗胰島素的自身抗體(IAA)；谷氨酸脫羧酶(GAD)和抗胰島細胞的自身抗體(ICA)，如針對稱作IA-2的酪氨酸磷酸家族的受體型的胰島細胞成員的自身抗體。通過檢測可以根據(jù)本發(fā)明使用的此類標(biāo)記物，鑒定對糖尿病易感的無癥狀患者的方法包括但不限于，美國專利號6,391,651和6,316,209。
在一實施方案中，給予患者半胱胺化合物以調(diào)節(jié)生物學(xué)因子的不定時日劑量為約1mg/kg體重至約1,000mg/kg體重。優(yōu)選地，每日給予不少于約30mg/kg體重得半胱胺鹽酸鹽(或者其等摩爾量的半胱胺化合物)，以治療生物學(xué)病癥。
在一實施方案中，將半胱胺每日不定時地給予患者以治療糖尿病，其中半胱胺的治療有效量為約0.1mg至400mg/kg患者BW，或者與所述有效量相當(dāng)?shù)哪柫康陌腚装坊衔?。在另一實施方案中，將半胱胺鹽酸鹽每日不定時地給予患者以治療糖尿病，其中半胱胺鹽酸鹽的治療有效量為約0.1mg至600mg/kg BW的半胱胺化合物，或者與所述有效量相當(dāng)?shù)哪柫康陌腚装坊衔?。?yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明將不少于約30mg/kg BW的半胱胺鹽酸鹽(或者其等摩爾量的半胱胺化合物)的日劑量給予患者以治療糖尿病。
在本發(fā)明的實施方案中，施用于患者以治療和/或預(yù)防高膽固醇血癥或延遲高膽固醇相關(guān)并發(fā)癥發(fā)展的半胱胺化合物日劑量可以為約1mg/kg體重至300mg/kg體重。優(yōu)選地，每日不定時給予約5mg/kg體重至150mg/kg體重的半胱胺化合物。更優(yōu)選地，每日將約10mg至100mg/kg體重的半胱胺鹽酸鹽(或者其等摩爾量的半胱胺化合物)給予患者。
下面是闡明用于實施本發(fā)明的步驟的實施例。不應(yīng)將這些實施例理解為限定。除非另外說明，所有百分數(shù)都是按重量計并且所有溶劑混合物比例都是按體積計。
實施例1將19只重量為300±20g的雄性Goto-Kakizaki Wistar大鼠(GK大鼠)關(guān)在鋼籠中，每只籠子3-4只大鼠。每2天更換籠子。室內(nèi)溫度和相對濕度分別保持在23±3℃和65±1％。提供食物和飲用水。允許GK大鼠適應(yīng)1個月。當(dāng)GK大鼠都表現(xiàn)出糖尿病癥狀(即，頻繁進食、頻繁飲水、頻繁排尿和高血漿葡萄糖和胰島素抗性)時，將它們隨機分成3組對照組中7只大鼠；治療組I和II中每組6只大鼠。
前期實驗前1天，在17:00時，從所有組除去所有飼料，但是不除去飲用水。在第二天9:30；測量所有GK大鼠的饑餓血漿葡萄糖。在10:00，進行葡萄糖耐受試驗(2g/kg BW)并測量所有GK大鼠的血漿葡萄糖水平。在第三天，對對照組的GK大鼠經(jīng)口施用鹽溶液(2ml/大鼠)并對治療組I和II組的GK大鼠經(jīng)口施用二甲雙胍溶液(17mg/kg體重(BW)，每天在9:30一次，每次2ml)。在接下來的數(shù)天進行該方案。在第9天，測量饑餓血漿葡萄糖并再次對所有組中的所有GK大鼠進行口服葡萄糖耐受試驗。
中期在第9天，治療II組中GK大鼠的方案改為經(jīng)口施用二甲雙胍與半胱胺鹽酸鹽(二甲雙胍17mg/kg BW，半胱胺鹽酸鹽15mg/kg BW)，持續(xù)6天，而對照組和治療I組的方案保持不變。該方案進行6天。
晚期改變方案后6天，測量饑餓血漿葡萄糖并進行葡萄糖耐受試驗，并收集所有組中的所有GK大鼠的血液和組織樣品(肝臟、十二指腸、胰腺、脂肪和肌肉)。將血液樣品保存在4℃，3小時，并3500轉(zhuǎn)/分鐘離心10分鐘。然后，收集血清并保存在-20℃。組織樣品一旦收集就置于液氮中然后在-80℃保存。
所進行的葡萄糖耐受試驗包括過夜饑餓GK大鼠的步驟。第二天9:30，測量饑餓血漿葡萄糖。在10:00，進行葡萄糖溶液的經(jīng)口施用(2g/kg BW)。通過尾靜脈在0、0.5、1、2和3小時收集血液樣品，然后用血漿葡萄糖試驗儀器進行。
血清學(xué)測試方法包括通過反射性測量測定血清胰島素水平；和用已知的測試試劑盒和方案測量膽固醇、游離脂肪酸和三酰甘油。
該實施例的前期、中期和晚期期間中所有組中GK大鼠的經(jīng)口葡萄糖耐受試驗結(jié)果分別在表1、2和3，及圖3、4和5中顯示。那些過程中饑餓血漿葡萄糖水平的改變在這些表中顯示并在圖6中概述。這些結(jié)果表明僅二甲雙胍的經(jīng)口施用一定程度上降低了十二指腸血漿葡萄糖水平和胰島素抗性。然而，當(dāng)二甲雙胍與半胱胺鹽酸鹽同時施用時，觀察到出人意料的改進的結(jié)果。具體地，當(dāng)施用二甲雙胍與半胱胺鹽酸鹽兩者時，血漿胰島素和游離脂肪酸水平(指示糖尿病)低于僅施用二甲雙胍(或者半胱胺化合物)的水平(見圖7-10)。此外，停止給予二甲雙胍/半胱胺鹽酸鹽后，較低水平的血漿胰島素和游離脂肪酸將比僅施用二甲雙胍或半胱胺化合物保持更長的時間。




實施例2-同時施用二甲雙胍和半胱胺化合物對無糖尿病大鼠的影響將32只約13周齡、體重約300g的Wistar大鼠(從Shanghai SlaccasLaboratory Animal Center購買)在單獨的籠子中適應(yīng)動物設(shè)施。隨意提供食物和水。
將Wistar大鼠隨機分成4組，每組包括8只大鼠。組1(對照，n＝8)通過管飼法用鹽水處理(2ml/大鼠)；組2(DC15，n＝8)通過管飼法用半胱胺鹽酸鹽(2ml自來水中的15mg/kg體重(BW))處理；組3(DC22.5，n＝8)通過管飼法用半胱胺鹽酸鹽(2ml自來水中的22.5mg/kg BW)處理；組4(DC30，n＝8)通過管飼法用半胱胺鹽酸鹽(2ml自來水中的30mg/kg BW)處理。所有動物都在10:10時處理，共處理27天。
四組動物都保持在相同房間中具有金屬網(wǎng)孔底部的不同籠子中，金屬網(wǎng)孔底部用以減小整個實驗中的食糞性。將大鼠從第28日的22:00到次日09:30禁食過夜。用2ml自來水中的2g/kg BW葡萄糖處理大鼠并在葡萄糖施用后2小時從尾靜脈收集血液。
通過Glucotrendr2設(shè)備(Roche Diagnostics，Basel，瑞士)測定血漿葡萄糖濃度。通過放射免疫測定法(Insulin RIA Kit，NO0410，從ShanghaiRadioimmunoassay Research Institution購買)測定血漿胰島素濃度。在表4中顯示了對禁食血漿葡萄糖和禁食血漿胰島素水平的影響。縮寫STD表示關(guān)于平均值或“標(biāo)準偏差”數(shù)據(jù)的變化。縮寫p表示結(jié)果的顯著性水平。

DC30(組4)得到的結(jié)果與對照組(組1)相比有統(tǒng)計學(xué)差異(p＝0.037)。與對照組相比，盡管DC22.5(組3)顯示血液葡萄糖水平降低，但結(jié)果在統(tǒng)計學(xué)上不顯著(p＝0.082)。
結(jié)果提示半胱胺鹽酸鹽對降低正常禁食Wistar大鼠中的血液葡萄糖有劑量依賴性影響。半胱胺鹽酸鹽不影響正常禁食Wistar大鼠中的血漿胰島素水平。
實施例3-同時施用二甲雙胍(以高于實施例1中的劑量)和半胱胺化合物對糖尿病大鼠的影響將36只約13周齡、體重為321-323g的Goto-Kakizaki Wistar(GK)大鼠(從Shanghai Slaccas Laboratory Animal Center購買)在單獨的籠子中適應(yīng)動物設(shè)施。隨意提供食物和水。
將36只GK大鼠基于體重(BW)和血漿葡萄糖水平分成4組。組1(對照，n＝10)通過管飼法用鹽水處理(2ml/大鼠)；組2(DC，n＝6)通過管飼法用半胱胺鹽酸鹽(2ml自來水中的22.5mg/kg BW)處理；組3(二甲雙胍，Met，n＝10)通過管飼法用二甲雙胍處理(2ml自來水中的34mg/kg BW)；組4(Met+DC，n＝10)用2ml自來水中的二甲雙胍34mg/kg BW/天處理前10天，然后用2ml自來水中的半胱胺鹽酸鹽22.5mg/kg BW加上二甲雙胍34mg/kg BW處理后10天。所有動物都在10:10時處理，共處理20天。
四組動物都保持在相同房間(溫度23±3℃，相對濕度65±1％)中具有金屬網(wǎng)孔底部的不同籠子中，金屬網(wǎng)孔底部用以減小整個實驗中的食糞性。在進行葡萄糖耐受試驗之前將大鼠從22:00到次日09:30禁食過夜。在09:30用2ml自來水中的2g/kg BW葡萄糖處理大鼠，進行葡萄糖耐受試驗，并在葡萄糖注射后0.5、1、2和3小時從尾靜脈收集血液。通過Glucotrendr2設(shè)備(Roche Diagnostics，Basel，Switzerland)測定血漿葡萄糖濃度。通過放射免疫測定(Insulin RIA Kit，NO0410，從Shanghai RadioimmunoassayResearch Institution購買)測定血漿胰島素濃度。在表5中顯示了對血漿葡萄糖水平的影響，在表6中顯示了對血漿胰島素的影響。

對于施用二甲雙胍的組，在1小時、2小時和3小時得到的結(jié)果與對照組有統(tǒng)計學(xué)差異(p＜0.05，表示為表中的*)。當(dāng)半胱胺鹽酸鹽與二甲雙胍同時施用時，在1小時、2小時和3小時得到的結(jié)果與僅施用二甲雙胍的組有統(tǒng)計學(xué)差異(p＜0.05，表示為表中的*)。對于同時施用二甲雙胍和半胱胺鹽酸鹽，在0.5小時得到的結(jié)果與對照組相比減小(p＝0.059，表示為表中的+)。

來自表6的關(guān)于僅施用二甲雙胍的組，在葡萄糖攝入后1小時、2小時和3小時時間點的葡萄糖水平的結(jié)果與各自對照組的結(jié)果統(tǒng)計學(xué)差異顯著。僅半胱胺鹽酸鹽不影響GK糖尿病大鼠中葡萄糖水平或者胰島素水平。施用二甲雙胍導(dǎo)致胰島素水平降低，但統(tǒng)計上不顯著的。然而，當(dāng)二甲雙胍與半胱胺鹽酸鹽同時施用時，除了禁食時間點，在所有時間點都觀察到降低葡萄糖水平的改善(特別當(dāng)與僅施用二甲雙胍的治療效果相比較時)。
也觀察到半胱胺顯著增加脂連蛋白，但是僅二甲雙胍卻不能顯著增加脂連蛋白。這提示單獨施用半胱胺化合物可能有用于預(yù)防糖尿病或高膽固醇血癥在易感患者中發(fā)作，因為脂連蛋白在任一生物學(xué)病癥的發(fā)展中起重要作用。


如表5-7中所示，半胱胺化合物(如半胱胺鹽酸鹽)可以顯著增加GK大鼠的肝臟、肌肉、脂肪細胞中總glut4的表達。與肌肉相比，在肝臟和脂肪細胞中該增加更大。這種活性提示半胱胺化合物不僅可能有用于預(yù)防與glut4表達相關(guān)的生物學(xué)病癥的發(fā)作，而且可能有用于治療與低glut4表達相關(guān)的生物學(xué)病癥。例如，基于這些結(jié)果，半胱胺化合物可能有用于治療與低glut4表達相關(guān)的并發(fā)癥、病癥或疾病。
僅二甲雙胍也不非顯著增加了測量的所有組織中總glut4的表達水平。然而，當(dāng)二甲雙胍與半胱胺化合物同時施用時，總葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白(glut4)表達的水平被進一步提高。
實施例4-半胱胺化合物的施用對糖尿病人類的影響在中國的國家糖尿病參考中心進行小規(guī)模開放標(biāo)記的隨機化試驗。招募診斷為Ⅱ型糖尿病的兩種性別的60名患者(年齡為30到75歲)。所有受試者都知情并且同意參加?；?999年規(guī)定的WHO標(biāo)準診斷糖尿病。此外，所選患者滿足下面的標(biāo)準(1)小于5年的糖尿病史；(2)禁食血漿葡萄糖水平為7-14mmol/L；(3)血清三酰甘油水平為2.5mmol/L或更高；(4)尿蛋白質(zhì)排泄為30mg/天或更高；和(5)在過去一個月內(nèi)沒有攝入抗脂質(zhì)藥物和ACE抑制劑。具有下面的病癥的患者排除在該研究之外(1)心臟、肝臟和/或腎的機能障礙；(2)在過去3個月內(nèi)有急性糖尿病并發(fā)癥和/或任何急性心血管并發(fā)癥或其他慢性疾??；和(3)懷孕或者哺乳。
患者隨機分成4組，每組15名患者。對照組的受試者不施用抗糖尿病藥物。僅半胱胺(DC)的組用540mg/天的半胱胺鹽酸鹽治療。在僅二甲雙胍(Met)組中，在兩個月期間保持二甲雙胍的劑量不變。對于DC+Met組，患者保持在他們最初施用的相同劑量的二甲雙胍，包括額外的100mg/天的半胱氨酸鹽酸鹽。所有患者都接受2個月的治療，并在試驗開始時、1個月后，和2個月后收集并測量樣品，用于分析。本文所述結(jié)果取自實驗后第一個月初所收集并測量的樣品。



如表8-10中所示，施用半胱胺鹽酸鹽顯著降低了禁食胰島素(FINS)、HOMA(內(nèi)穩(wěn)態(tài)模型評估)和血尿酸(UA)水平。相比，當(dāng)僅施用二甲雙胍時，僅IGF-1有降低。這種結(jié)果表明可以給予患者半胱胺化合物以改善胰島素抗性。此外，結(jié)果表明施用半胱胺鹽酸鹽顯著降低了患者中胰島素樣生長因子1(IGF1)、C肽(CP)和微量蛋白尿(明顯但不是統(tǒng)計顯著的)，這提示半胱胺化合物可以單獨或者與額外治療劑組合用于治療或者預(yù)防糖尿病相關(guān)的并發(fā)癥和胰島素抗性綜合征?？s寫FBS代表禁食血糖。
實施例5-半胱胺鹽酸鹽對以脂肪為食的大鼠的影響


如表11中所示，劑量為11.25mg/kg和22.5kg/kg的半胱胺可以降低以脂肪為食的大鼠的三酰甘油和膽固醇水平。有一個趨勢，即半胱胺可以非顯著地使以脂肪為食的大鼠的HDL升高并使LDL降低。此外，所指出劑量的半胱胺顯示降低了尿酸和游離脂肪酸。這些結(jié)果提示給高膽固醇血癥易感患者(即，無非正常脂質(zhì)代謝癥狀的患者)施用半胱胺化合物可能從該施用中受益。而且，這些結(jié)果提示給診斷患有高膽固醇血癥(或異常脂質(zhì)新陳代謝)的患者施用半胱胺化合物，即使不能用該治療消除他/她的與該生物學(xué)病癥相關(guān)癥狀，也可能減輕他/她的與該生物學(xué)病癥相關(guān)癥狀。還有，施用半胱胺化合物可在延遲或甚至預(yù)防任何與異常脂質(zhì)新陳代謝或高膽固醇血癥相關(guān)的并發(fā)癥、病癥或疾病上證明治療有效。
實施例6-制劑本發(fā)明的組合物包含約1到95wt％半胱胺化合物和約1到80wt％載體，如包含復(fù)合物主體材料。在一些實施方案中，本發(fā)明的組合物還包含一定劑量的額外治療劑以確保與半胱胺化合物同時施用時的治療效果。
在該實施例中，包含復(fù)合物主體材料主要包含環(huán)糊精和/或其衍生物，所屬衍生物選自甲基β-環(huán)糊精(M-β-CD)、羥丙基β-環(huán)糊精(HP-β-CD)、羥乙基β-環(huán)糊精(HE-β-CD)、聚環(huán)糊精、乙基β-環(huán)糊精(E-β-CD)和分枝的環(huán)糊精。而含有半胱胺的組合物中包含復(fù)合物主體材料的工作含量為1到80wt％，還可以使用1到60wt％包含復(fù)合物主體材料的優(yōu)選工作范圍，10到40wt％包含復(fù)合物主體材料的更優(yōu)選工作范圍。所用的包含復(fù)合物主體材料的實際量將取決于用于制備含有半胱胺的組合物中可能存在的半胱胺化合物和額外治療劑的實際含量。
在某些實施方案中，根據(jù)本發(fā)明制備的組合物是小顆粒劑形式，每個顆粒有優(yōu)選基本上為0.28到0.90mm的直徑。使用微膠囊化方法制備這些顆粒劑。該方法涉及使用具有包合性質(zhì)的大分子物質(zhì)?？梢允褂玫囊环N物質(zhì)是上述包含復(fù)合物主體材料(其主要包含環(huán)糊精)。包含復(fù)合物主體材料是大分子物質(zhì)，其作為分子囊卷入半胱胺和/或一個或多個額外治療劑的分子，從而組合物中的半胱胺化合物和/或治療劑受到保護并且與周圍的光、熱、空氣和水分隔離。從而保存了半胱胺化合物的穩(wěn)定性。用于微膠囊化方法中的包含復(fù)合物主體材料優(yōu)選是具有6到12個葡萄糖分子的環(huán)狀多糖化合物，其通過將環(huán)糊精糖苷轉(zhuǎn)移酶(glycosidtransferase)與淀粉在芽孢桿菌(Bacillus)存在下反應(yīng)產(chǎn)生。使用急性、亞急性和慢性毒性試驗進行的多種研究表明所述大分子物質(zhì)可以減小患者中的毒性水平。微膠囊化過程后，每個顆?？梢杂弥辽僖粚硬⑶覂?yōu)選多層上述包衣材料包衣。
下面是對于半胱胺化合物怎樣制備上述制劑的實例。在連有聚四氟乙烯并且裝備聚四氟乙烯涂布的攪拌器加套反應(yīng)器中，主要以氮氣作為氣氛，加入4080g乙醇中的75wt％半胱胺鹽酸鹽溶液。所用的半胱胺的純度、熔點和燃燒殘留物(burning residue)優(yōu)選分別為98％或以上，66-70℃和0.05％或以下。然后在氮氣保護下類似地向反應(yīng)器加入1200g β-環(huán)糊精(β-環(huán)糊精的質(zhì)量是根據(jù)食品添加劑的要求。具體地，干基純度高于98％；干燥造成的重量減輕小于10.0％；燃燒殘留物小于0.2％；重金屬的含量小于10ppm；砷含量小于2ppm)。然后將混合物在40℃加熱3小時。然后停止加熱并繼續(xù)攪拌2小時，之后將產(chǎn)物在40-50℃的溫度下真空干燥后，之后將所得產(chǎn)物碾磨并通過篩(例如，40篩眼)濾器過篩。設(shè)備的可以與組合物的成分接觸的所有部分將優(yōu)選由不銹鋼制造。
在槽型混合器中，在干燥環(huán)境的保護下加入經(jīng)歷如所述的包合過程的4200g(干基)半胱胺化合物、2600g填充劑和1200g崩解劑以及1700g黏合劑。然后將這些成分充分混合，并且可以加入適宜量的無水乙醇，然后與之混合。所得混合物代表具有適當(dāng)硬度的軟物質(zhì)，從而它可以通過手掌輕握形成球。然后可以通過輕觸將所得球形混合物破碎。在氮氣保護下通過制粒機將混合物制粒后，所得小顆粒劑立即導(dǎo)入流化床干燥器，然后在基本上真空環(huán)境中，在40-50℃的溫度下干燥。
然后通過用下面的配方方法制備腸包衣材料苯二甲酸醋酸纖維素8.0g，聚對苯二甲酸乙二醇酯2.4ml，乙酸乙酯33.0ml和乙酸異丙酯33.6ml。上面所得顆粒劑在氮氣保護下用至少一層，但是優(yōu)選多層上述腸包衣材料均勻地包衣。該腸包衣材料僅在堿性環(huán)境可溶。這可以防止半胱胺化合物提前從組合物釋放，而使其仍然在患者的胃中。如前面提到的，半胱胺化合物可以不利地刺激患者胃的胃粘膜。
然后將含有半胱胺的組合物的所得顆粒劑在40-50℃溫度下，在基本真空干燥器中完全干燥。然后，除去所有溶劑。然后使所得顆粒劑冷卻到室溫，通過懸臂雙螺旋攪拌器將微囊與適當(dāng)量的調(diào)味劑或者增香劑混合。含有半胱胺的組合物是微囊劑，其內(nèi)部有半胱胺鹽酸鹽和環(huán)糊精，其外部包衣腸包衣材料。
所產(chǎn)生的組合物將顯示出小的顆粒(或者微粒)形狀，其具有光滑表面、良好的流動性質(zhì)，并且容易與多種動物飼料混合。組合物的每個顆粒的直徑優(yōu)選為0.28到0.90mm。該組合物還具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)將組合物用密封的塑料袋包裝并在涼爽、黑暗和干燥的地方保存1年后，它們的性質(zhì)保持不變。
具有上述特定構(gòu)造的組合物與半胱胺化合物自身相比有許多功能優(yōu)點。首先，該組合物中含有的半胱胺化合物和/或額外治療劑的活性在該組合物生產(chǎn)后得到保存。其次，該組合物將不對患者造成任何顯著的胃的副作用。第三，該組合物的活性不僅在保存期間保存，而且更重要的是當(dāng)通過胃腸道直到到達患者的腸中時，組合物的活性也得到保存。
本文參考或者引用的所有專利、專利申請和出版物都全部(包括圖和表引入作為參考，直到它們不與本說明書的明確教導(dǎo)相矛盾的程度。
將理解本文描述的實施例和實施方案僅用于闡明目的并且將對本領(lǐng)域技術(shù)人員提示多種修改或者改變并且它們將包括在本申請的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)至少一種生物學(xué)因子，以治療與所述生物學(xué)因子相關(guān)的生物學(xué)病癥的方法，所述方法包括不定時給予診斷患有該生物學(xué)病癥的患者有效量的半胱胺化合物。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述生物學(xué)因子是選自葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白表達、胰島素樣生長因子、C-肽水平、血尿酸水平、微量蛋白尿水平、脂連蛋白水平、胰島素水平、葡萄糖水平、血糖水平、游離脂肪酸水平、三酰甘油水平、高密度脂蛋白水平和低密度脂蛋白水平中的至少一種。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述生物學(xué)因子相關(guān)的生物學(xué)病癥是選自高膽固醇血癥、高血脂癥、高胰島素血癥、血糖代謝障礙、高尿酸血癥、高三酰甘油水平、肥胖癥、心血管疾病、高血壓、高血糖癥、葡萄糖不耐受、低高密度脂蛋白水平、1型和2型糖尿病、動脈硬化、動脈粥樣硬化、腦血管血栓形成、腦血管出血、中風(fēng)、絞痛、冠狀動脈血栓形成、冠心病、間歇性跛行和肢體缺血中的至少一種。
4.權(quán)利要求3的方法，其中所述生物學(xué)病癥是高膽固醇血癥或高血脂癥，且所述半胱胺化合物的有效量為每日約1.0mg/kg體重至約300mg/kg體重，或者與所述有效量相當(dāng)?shù)哪柫俊?br> 5.權(quán)利要求4的方法，其中所述半胱胺化合物的有效量為每日約5.0mg/kg體重至約150mg/kg體重，或者與所述有效量相當(dāng)?shù)哪柫俊?br> 6.權(quán)利要求4的方法，其中所述半胱胺化合物是半胱胺鹽酸鹽，且所述有效量為每日約10mg/kg體重至100mg/kg體重，或者與所述有效量相當(dāng)?shù)哪柫俊?br> 7.權(quán)利要求4的方法，其進一步包括與其他已知降膽固醇藥劑同時施用半胱胺化合物的步驟。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述其他已知藥劑選自Lavostatin、普伐他汀、辛伐他汀、氟伐他汀、托伐他汀、膽汁酸脂、煙酸、煙酸和苯氧芳酸類。
9.權(quán)利要求4的方法，其進一步包括與其他已知用于治療高膽固醇血癥或高血脂癥相關(guān)并發(fā)癥的物質(zhì)同時施用半胱胺化合物的步驟。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述其他已知材料選自β-阻斷劑、貝那普利、雷米普利、托拉塞米、α-腎上腺素能阻斷劑、阿司匹林、ace抑制劑、抗血小板藥療法、抗凝血藥療法、高血壓藥療法、抗生素、H2-受體阻斷劑和胰島素。
11.權(quán)利要求3的方法，其中所述生物學(xué)病癥是糖尿病，且所述半胱胺化合物的有效量為每日約0.1mg/kg體重至約1000mg/kg體重，或者與所述有效量相當(dāng)?shù)哪柫俊?br> 12.權(quán)利要求11的方法，其中所述半胱胺化合物是半胱胺，且半胱胺的有效量為每日約0.1mg/kg體重至約400mg/kg體重，或者與所述有效量相當(dāng)?shù)哪柫俊?br> 13.權(quán)利要求11的方法，其中所述半胱胺化合物是半胱胺鹽酸鹽，且半胱胺鹽酸鹽的有效量為每日約1.0mg/kg體重至約600mg/kg體重，或者與所述有效量相當(dāng)?shù)哪柫俊?br> 14.權(quán)利要求11的方法，其中所述半胱胺化合物是半胱胺，且半胱胺的有效量為每日約30mg/kg體重或其等摩爾量。
15.權(quán)利要求11的方法，其中所述半胱胺化合物是半胱胺鹽酸鹽，且半胱胺鹽酸鹽的有效量為每日約15mg/kg體重、22.5mg/kg體重或30mg/kg體重，或者與所述有效量相當(dāng)?shù)哪柫俊?br> 16.權(quán)利要求11的方法，其中所述半胱胺化合物是半胱胺鹽酸鹽，且半胱胺鹽酸鹽的有效量為每日約540mg/kg體重或其等摩爾量。
17.權(quán)利要求11的方法，其進一步包括與其他已知用于治療糖尿病的藥劑同時施用半胱胺化合物的步驟。
18.權(quán)利要求17的方法，其中所述其他已知藥劑選自胰島素、磺脲類、雙胍類、α-葡糖苷酶抑制劑、噻唑烷二酮類、氯茴苯酸類和D-苯丙氨酸。
19.權(quán)利要求18的方法，其中所述其他已知藥劑選自格列本脲、格列吡嗪、格列美脲、甲苯磺丁脲、氯磺丙脲、瑞格列奈、納格列奈、阿卡波糖、米格列醇、羅格列酮和piaglitazone。
20.權(quán)利要求1的方法，其中所述半胱胺化合物的有效量為每日約0.1mg/kg體重至約1000mg/kg體重，或者與所述有效量相當(dāng)?shù)哪柫俊?br> 21.權(quán)利要求20的方法，其中所述半胱胺化合物的有效量為每日小于約30mg/kg體重或等摩爾量。
22.權(quán)利要求1的方法，其進一步包括將所述半胱胺化合物封裝在包含復(fù)合物主體材料中，以提供給藥用的固體形式半胱胺化合物的步驟。
23.權(quán)利要求22的方法，其中所述包含復(fù)合物主體材料選自蛋白質(zhì)、冠醚、聚氧化烯、聚硅氧烷、沸石類、消膽胺、降膽寧、考來維侖、考來替蘭、司維拉姆、纖維素衍生物、葡聚糖衍生物、淀粉、淀粉衍生物及其可藥用鹽。
24.權(quán)利要求23的方法，其中所述包含復(fù)合物主體材料包括環(huán)糊精來形成小顆粒的半胱胺化合物。
25.權(quán)利要求24的方法，其中所述顆粒具有約0.28到0.90mm的直徑。
26.權(quán)利要求24的方法，其中所述環(huán)糊精是環(huán)糊精糖苷轉(zhuǎn)移酶；其中所述方法進一步包括將環(huán)糊精糖苷轉(zhuǎn)移酶與葡萄糖分子在芽孢桿菌存在下反應(yīng)的步驟。
27.權(quán)利要求24的方法，其進一步包括將半胱胺化合物加入攪拌器、將包含復(fù)合物主體材料加入攪拌器、加熱混合物以形成固體產(chǎn)品及真空干燥固體產(chǎn)品的步驟。
28.權(quán)利要求27的方法，其進一步包括腸包衣所述固體產(chǎn)品的步驟。
29.一種組合物，其包含半胱胺化合物和包含復(fù)合物主體材料。
30.權(quán)利要求29的組合物，其包含約1wt％至95wt％的所述半胱胺化合物。
31.權(quán)利要求29的組合物，其包含約1wt％至80wt％的所述包含復(fù)合物主體材料。
32.權(quán)利要求31的組合物，其包含約1wt％至60wt％的所述包含復(fù)合物主體材料。
33.權(quán)利要求32的組合物，其包含約10wt％至40wt％的所述包含復(fù)合物主體材料。
34.權(quán)利要求29的組合物，其中所述包含復(fù)合物主體材料是環(huán)糊精或其衍生物。
35.權(quán)利要求34的組合物，其中所述包含復(fù)合物主體材料選自甲基β-環(huán)糊精(M-β-CD)、羥丙基β-環(huán)糊精(HP-β-CD)、羥乙基β-環(huán)糊精(HE-β-CD)、聚環(huán)糊精、乙基β-環(huán)糊精(E-β-CD)和分枝的環(huán)糊精。
36.權(quán)利要求29的組合物，其中所述組合物以具有一定直徑的小顆粒形式制備。
37.權(quán)利要求36的組合物，其中所述小顆粒的直徑基本上是0.28至0.90mm。
38.權(quán)利要求36的組合物，其中所述小顆粒使用微膠囊封裝方法制備。
39.權(quán)利要求29的組合物，其中所述半胱胺化合物是半胱胺鹽酸鹽，且所述包含復(fù)合物主體材料是環(huán)糊精。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于調(diào)節(jié)各種生物學(xué)因子，以治療這些因子相關(guān)的生物學(xué)病癥的材料和方法。在本發(fā)明的一個實施方案中，給予患者半胱胺化合物以治療高膽固醇血癥和/或高膽固醇血癥相關(guān)的并發(fā)癥。在另一實施方案中，給予患者半胱胺化合物以預(yù)防糖尿病在易感患者中發(fā)作，和/或治療或預(yù)防糖尿病相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)作。
文檔編號A61K38/28GK1976691SQ200580021724
公開日2007年6月6日 申請日期2005年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月3日
發(fā)明者B·P·陳, G·K·P·王, 徐金先, F·希 申請人:奧加生物藥業(yè)(I.P.3)有限公司