藥物製劑以及治療糖尿病的方法
2023-05-18 06:45:51 2
專利名稱：藥物製劑以及治療糖尿病的方法
技術領域：
本發明涉及新的藥物製劑以及治療糖尿病、特別是II型糖尿病的方法。
背景技術：
糖尿病是一種非常普通的疾病，其中糖尿病患者的機體不產生或者不能產生足夠量的胰島素或者不能適當地使用胰島素。糖尿病有兩種主要類型I型糖尿病或稱胰島素依賴型糖尿病(IDDM)，患者的機體不產生胰島素，經常出現在兒童和年輕的成年人中，並認為是自身免疫疾病；II型糖尿病也稱作非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM)，它是最常見的疾病形式，是由於機體不能產生足夠的胰島素或者不能適當地使用胰島素導致的代謝性疾病。II型糖尿病佔所有糖尿病患者中的約90％。這也是很常見的疾病，在西方世界有2-10％的人口患有此病。II型糖尿病的起因不是十分清楚的，既有遺傳因素也有環境因素，例如肥胖和缺少運動顯然是起作用的。還有一種類型的糖尿病是婦女在妊娠期間發展的，即妊娠糖尿病，以及在成人期開始的自身免疫糖尿病，稱作LADA(成人潛伏性自身免疫糖尿病)或緩慢進行性自身免疫糖尿病。
I型糖尿病通常使用胰島素進行治療。特別是I型糖尿病的其他可能治療方法描述於WO 92/19633(涉及硫酸化糖脂的應用)、WO97/42974(涉及糖脂配合物的應用)和WO 99/33475(涉及半乳糖神經醯胺、葡萄糖神經醯胺和乳糖神經醯胺的應用)中。
還對胰腺或生產胰島素的胰腺細胞的移植進行了試驗。
II型糖尿病通常首先用專門的飲食進行治療，如果這樣的治療不夠，則然後通常用三種不同類型的藥物中的一種治療；或者是刺激胰腺釋放胰島素的藥物，或者是增加患者對胰島素敏感性的藥物，或者是直接影響葡萄糖血液水平的藥物(例如減少肝臟產生葡萄糖的藥物或增加肌肉對葡萄糖吸收的藥物)。這些藥物還可以與不同的飲食結合使用。在許多情況下還使用胰島素。
目前還沒有對所有糖尿病患者都適用的具有最佳結果的治療策略，因此非常需要治療糖尿病、特別是II型糖尿病的有效方法。
發明概述因此，本發明的目的是提供糖尿病、特別是II型糖尿病的新的治療方法。
在導致本發明的工作中發現，硫苷脂是預防和治療糖尿病、特別是II型糖尿病的重要物質。
因此，本發明涉及至少一種對患者給藥將以增加硫苷脂量的方式影響硫苷脂代謝的物質在製備治療糖尿病的藥物製劑中的應用，其中所述物質是硫苷脂的同工型，或者更準確地說，本發明涉及硫苷脂的至少一種分子形式或同工型在製備治療糖尿病的藥物製劑中的應用。
本發明還涉及糖尿病的治療方法，其中對患者施用治療有效量的物質以增加硫苷脂量的方式影響硫苷脂代謝，其中所述物質是硫苷脂的同工型，或者更準確地說，對患者施用治療有效量的硫苷脂的至少一種分子形式或同工型。
本發明可以治療的糖尿病包括前驅糖尿病、糖尿病、葡萄糖不耐性和與糖尿病有關的併發症。本發明可治療的糖尿病包括I型糖尿病、II型糖尿病、LADA和妊娠糖尿病。
此外發現特定的同工型，即在脂肪酸鏈中具有8-24個碳原子的同工型、特別是具有14-18個碳原子的同工型、最優選具有16個碳原子的同工型導致硫苷脂攝取的增加。因此，按照本發明優選的實施方案，用於製備藥物組合物或者用於該方法中的物質是在脂肪酸鏈中具有14-18個碳原子的同工型，最優選的是在脂肪酸鏈中具有16個碳原子的同工型。
因此，本發明製備的藥物組合物和本發明的方法適用於治療糖尿病例如前驅糖尿病、糖尿病和/或與糖尿病有關的併發症。
由下面的描述和所附權利要求書，本發明的特徵將會顯而易見。
附圖的簡要說明在下面的詳細描述和實施例中，將參照所附的附圖，其中
圖1是硫苷脂分子的圖示說明；圖2說明了硫苷脂的代謝；圖3是揭示來自Lewis大鼠和ob/ob小鼠的硫苷脂之間脂質部分差別的自體放射造影照片；
圖4說明在Lewis大鼠和BB大鼠的胰腺胰島中有兩種主要的類似物，一種具有C240脂肪酸，另一種具有C160脂肪酸，並且在兩種II型小鼠模型ob/ob和db/db中C160類似物的濃度減少到不可檢測的水平(使用抗硫苷脂單克隆抗體進行TLC-ELISA研究)；圖5說明了與C24類似物和天然硫苷脂以及不含硫苷脂的貯藏胰島素相比，在脂肪酸中具有16個碳原子的硫苷脂同工型對保存胰島素晶體具有顯著的作用；圖6A說明了不同硫苷脂同工型在肝中的攝取；和圖6B說明了不同硫苷脂同工型在胰腺中的攝取。
發明詳述如上所述，本發明人發現硫苷脂是預防糖尿病、特別是II型糖尿病的重要物質。
硫苷脂或者半乳糖神經醯胺-3-O-硫酸鹽是酸性鞘糖脂。硫苷脂的圖示說明示於
圖1中。如圖所示，硫苷脂分子包括硫酸化半乳糖、鞘氨醇鹼和脂肪酸。對硫苷脂的各種分子形式或硫苷脂的同工型早先已有描述，它們在脂肪酸中的碳原子數以及不飽和度和羥基化程度上彼此不同。
在一定程度上，不同的硫苷脂同工型具有不同的生物學活性。再者，某些II型糖尿病可能是由於缺乏特定的硫苷脂分子形式或同工型，並且因此以增加該特定分子形式獲得量的方式進行本發明的治療是重要的。
本發明可以使用所有不同的硫苷脂同工型，既可以是天然的、也可以是合成的。
按照本發明，優選使用在脂肪酸鏈中具有8-24、優選14-18、最優選16個碳原子的硫苷脂同工型，尤其是在脂肪酸鏈中具有16個碳原子的硫苷脂同工型，因為該同工型使得硫苷脂的吸收最佳，正如下面的實施例中進一步說明的。
硫苷脂產生於各種哺乳動物、包括人和對這些細胞特定的同工型的產胰島素細胞中。硫苷脂象胰島素一樣通過相同的細胞內途徑加工的事實進一步支持了本發明的發現。硫苷脂與胰島素的正常加工(從胰島素原至分泌的單體胰島素)有關。它涉及胰島素原的摺疊和氧化，因此是胰島素形成所需的，它涉及胰島素晶體在分泌顆粒中的保存，因此是胰島素庫貯藏所需的，防止detoriation和原纖維形成，並且它涉及胰島素在分泌中經由二聚物由六聚物轉化為單體的轉化，並且該最後的向單體的轉化是生物學活性所需的。此外，硫苷脂可能需要與胰島素結合，以按照適當的方式影響胰島素受體，並且避免胰島素耐藥性的發展。本發明人發現硫苷脂與胰島素結合抑制T-細胞對胰島素的應答支持硫苷脂和胰島素通常在循環過程中配合，並且不引起在I型糖尿病患者中和對外原給藥胰島素的反應中所見的免疫應答。
因此，改變的硫苷脂合成是與糖尿病、包括I型糖尿病和II型糖尿病有關的致病因素。本發明人舉例說明了硫苷脂代謝不足與胰島素缺乏(這還通過實施例進一步說明)以及II型糖尿病中的胰島素耐藥性相關。
硫苷脂代謝尤其發生在胰腺的胰島高爾基複合體中。硫苷脂代謝的圖示說明示於圖2中。如圖所示，該代謝途徑包括幾個步驟。為了得到本發明期望的結果，即獲得增加量的至少一種硫苷脂分子形式，可以通過影響終產物硫苷脂來影響該途徑。這可以做到。可以通過施用硫苷脂同工型或者其功能等同類似物影響硫苷脂的水平。該同工型可以是其中脂肪酸含有8-24、優選14-18、最優選16個碳原子的同工型中的一種或者組合，或者其功能等同類似物，並且如上以及在下面進一步評述的，在某些情況下，優選施用硫苷脂的一種特定的分子形式或同工型，即具有特定碳原子數的同工型。
本文所用術語″治療″既涉及預防性治療，即為了治癒或減輕疾病或病症的治療，又涉及治療性治療，即為了防止疾病或病症的發展的治療。該治療既可以是急性治療、也可以是慢性治療。
本文所用術語″患者″涉及需要本發明治療的人或非人哺乳動物。該術語還包括前驅糖尿病和/或葡萄糖不耐性個體，儘管這類個體在其他文章中不被認為是患者。
本文所用術語″功能等同類似物″涉及與本發明含義內的類似物具有基本相同的生物學作用的物質。因此，硫苷脂異構體的功能等同類似物是與硫苷脂異構體對胰島素具有基本相同作用的物質。
本文所用術語″治療有效量″涉及產生所需治療效果的量。
本發明的藥物製劑還可以含有用於使製劑本身便於製備或者使製劑易於給藥的物質。該物質是本領域專業人員公知的，並且可以是例如可藥用輔劑、載體和防腐劑。
本發明的藥物製劑和方法還適用於預防和/或治療與糖尿病有關和/或因糖尿病引起的不同疾病。該有關疾病可以是例如影響眼、腎和神經的疾病以及心臟和血管疾病。
實施例1該實施例說明了硫苷脂代謝不足與胰島素缺乏的關係。
從ob/ob小鼠和Lewis大鼠的胰組織分離的胰島細胞中提取脂質。分離脂質提取物，通過薄層色譜並結合使用硫苷脂特異性單克隆抗體進行的免疫組織化學分析對其進行分析。對已知量的硫苷脂標準品進行平行分析以進行定量。所得到的小鼠胰島細胞中硫苷脂的定量值示於下面表1中。該結果表明，在II型糖尿病模型的胰島中硫苷脂的總量明顯減少。
表1
使從ob/ob小鼠和Lewis大鼠的胰組織分離的胰島細胞在含35S-硫酸鹽的培養基中生長。然後萃取脂質，分離，並在矽膠薄層板上進行色譜後進行放射自顯影法分析。圖3示出了自體放射造影照片，並且顯示了來自II型糖尿病模型Lewis大鼠和ob/ob小鼠的硫苷脂之間的脂質部分差別。
實施例2-對腹膜內注射後硫苷脂在ob/ob小鼠的胰腺和肝中吸收的研究(3H)該實施例說明了具有含16個碳原子的脂肪酸鏈的硫苷脂同工型使硫苷脂的吸收和胰島素的加工最佳化。
在該實施例中，術語″ Cnx類似物″是指具有n個碳原子和x個雙鍵的硫苷脂同工型，例如C80類似物就是在脂肪酸鏈中具有8個碳原子和0個雙鍵的硫苷脂同工型。背景經生化分析表明，ob/ob小鼠具有異常的硫苷脂代謝，無論是從定量上還是從定性上(參見實施例1)。硫苷脂是其中脂質部分的組成可以改變的硫酸化的鞘糖脂。在Lewis大鼠BB大鼠的胰腺胰島中有兩種主要的類似物，一種具有C240脂肪酸，另一種具有C160脂肪酸。在兩種II型小鼠模型ob/ob和db/db中，C160類似物的濃度減少到不可檢測的水平(使用抗硫苷脂單克隆抗體進行TLC-ELISA研究)。該結果示於圖4中。
本發明人進行了體外研究，結果表明C160類似物對於胰島素加工是重要的類似物。胰島素晶體的保存是胰島素庫貯藏所需的，一旦血液葡萄糖水平升高，即可以釋放出胰島素，與其他硫苷脂同工型相比，硫苷脂C160增加胰島素晶體的保存。與C240類似物和得自豬腦的天然硫苷脂混合物以及不含硫苷脂的貯藏胰島素相比，硫苷脂C160類似物對保存具有顯著的作用。在圖5中說明了該結果。假設在II型糖尿病模型的胰島中硫苷脂C160類似物的缺乏導致胰島素加工不能最佳化。這可能不僅影響胰島素的缺乏，還可能影響胰島素的耐受性。因此，通過提供C160硫苷脂使胰島中的C160硫苷脂恢復存在是治療II型糖尿病的策略。試驗設計對從豬腦中分離並通過質譜確定其結構特徵的天然硫苷脂進行脂肪酸組成的修飾並在鞘氨醇鹼中進行氘代。這些類似物經腹膜內對糖尿病ob/ob小鼠給藥，並且在切割器官的脂質萃取後對其在肝臟和胰腺中的吸收進行分析。其目的是研究是否外原給藥的硫苷脂被胰腺吸收，並因此使得在II型糖尿病模型中見到的硫苷脂的定量和定性改變的替代成為可能。硫苷脂的放射性標記通過用Pd(OAc)2/NaB3H4催化氫化，在神經醯胺部分對硫苷脂進行氘標記。將標記的硫苷脂與未標記的硫苷脂混合，得到所需的特異活性。硫苷脂中脂肪酸部分的修飾通過在80℃進行弱鹼性甲醇分解，從天然豬腦硫苷脂中除去脂肪酸。經色譜純化後，在乙酸鈉水溶液-四氫呋喃中，用相應的脂肪醯氯將所形成的溶解硫苷脂再醯化。放射標記的硫苷脂類似物對ob/ob小鼠給藥如表2所示，將不同的硫苷脂類似物溶解在磷酸鹽緩衝的鹽水中(150nmol/300μL)(對該樣品進行20秒的超聲處理)，然後經腹膜內對ob/ob小鼠給藥。這些小鼠為12周齡，最高血葡萄糖的平均值為13.4±1.3nM。用CO2使小鼠麻醉並使頸椎脫位將其處死。該過程綜述於表2中。立即切割肝和胰腺。將器官速凍並在分析時融化(4天內)。
表2
硫苷脂的提取和分析將器官打成勻漿，並用氯仿/甲醇/水萃取脂質。將脂質提取液蒸發，再溶解於氯仿/甲醇/水中，並通過矽膠色譜分離，以除去其他脂質。對含有硫苷脂的餾分進行閃爍計數。
閃爍測量的結果示於圖6A和圖6B中-圖6A描述了肝數據，圖6B描述了胰腺數據-以cpm吸收總量、cpm/mg組織淨重、cpm/mg組織蛋白和器官殘留的cpm％表示。
C80類似物優先在肝中吸收並迅速降解。在胰腺中其吸收遠低於其他兩種類似物。6小時和24小時值是類似的，因此無論是蓄積還是降解均不明顯。與C80類似物相比，C240類似物在肝中的吸收較低。在24小時，C240在兩種器官中的略微減少表明緩慢降解和沒有蓄積。C160類似物在肝中的吸收高於C240，並且也顯示出略微的蓄積。與C80類似物相比，給藥6小時後肝吸收較低，但是與C80硫苷脂的發現相反，其迅速降解，C160在24小時顯示出蓄積。在胰腺中，C160硫苷脂類似物被最有效地吸收，並且象在肝中一樣，24小時後有蓄積。結論具有不同脂肪酸組成的類似物之間的硫苷脂的吸收不同。其中最短的C80從循環中迅速排除至肝並降解。此外，在胰腺中有相當的吸收並且沒有蓄積。C16和C24類似物在胰腺中均被有效地吸收，而C24在24小時中顯示略微降解，C16類似物有蓄積。
因此，胰腺似乎選擇性地吸收在II型糖尿病模型中缺乏的硫苷脂類似物，因此本發明人表明，施用硫苷脂、特別是施用在脂肪酸中具有16個碳原子的硫苷脂同工型是恢復該分子異常代謝的一種途徑。
權利要求
1.至少一種硫苷脂同工型在製備治療糖尿病的藥物製劑中的用途。
2.權利要求1的用途，其中所述糖尿病是前驅糖尿病、糖尿病、葡萄糖不耐性和/或與糖尿病有關的併發症。
3.權利要求1或2的用途，其中所述糖尿病是I型糖尿病、II型糖尿病、LADA和/或妊娠糖尿病。
4.權利要求3的用途，其中所述疾病是II型糖尿病。
5.權利要求1-4中任何一項的用途，其中至少一種硫苷脂同工型在其脂肪酸鏈中具有8-24個碳原子。
6.權利要求1-5中任何一項的用途，其中至少一種硫苷脂同工型在其脂肪酸鏈中具有14-18個碳原子。
7.權利要求1-6中任何一項的用途，其中至少一種硫苷脂同工型在其脂肪酸鏈中具有16個碳原子。
8.權利要求1-7中任何一項的用途，其中所述至少一種硫苷脂同工型在其脂肪酸鏈中不含雙鍵。
9.權利要求1-4中任何一項的用途，其中只使用一種硫苷脂同工型。
10.權利要求9的用途，其中所述硫苷脂同工型在其脂肪酸鏈中具有8-24個碳原子。
11.權利要求9或10的用途，其中所述硫苷脂同工型在其脂肪酸鏈中具有14-18個碳原子。
12.權利要求9-11中任何一項的用途，其中所述硫苷脂同工型在其脂肪酸鏈中具有16個碳原子。
13.權利要求9-12中任何一項的用途，其中所述硫苷脂同工型在其脂肪酸鏈中不含雙鍵。
14.權利要求1-13中任何一項的用途，其中至少一種硫苷脂同工型是天然產生的同工型。
15.權利要求1-13中任何一項的用途，其中至少一種硫苷脂同工型是合成產生的物質。
16.權利要求1-15中任何一項的用途，其中將所述藥物組合物配製成口服給藥。
17.糖尿病的治療方法，其中對患者施用治療有效量的至少一種硫苷脂的同工型，其中所述至少一種硫苷脂的同工型一旦對患者給藥即以增加硫苷脂量的方式影響硫苷脂的代謝。
18.權利要求17的方法，其中所述糖尿病是前驅糖尿病、糖尿病、葡萄糖不耐性和/或與糖尿病有關的併發症。
19.權利要求17或18的方法，其中所述糖尿病是I型糖尿病、II型糖尿病、LADA和/或妊娠糖尿病。
20.權利要求19的方法，其中所述糖尿病是II型糖尿病。
21.權利要求17-20中任何一項的方法，其中至少一種硫苷脂同工型在其脂肪酸鏈中具有8-24個碳原子。
22.權利要求17-21中任何一項的方法，其中至少一種硫苷脂同工型在其脂肪酸鏈中具有14-18個碳原子。
23.權利要求17-22中任何一項的方法，其中至少一種硫苷脂同工型在其脂肪酸鏈中具有16個碳原子。
24.權利要求17-23中任何一項的方法，其中所述至少一種硫苷脂同工型在其脂肪酸鏈中不含雙鍵。
25.權利要求17-20中任何一項的方法，其中只施用一種硫苷脂同工型。
26.權利要求25的方法，其中所述硫苷脂同工型在其脂肪酸鏈中具有8-24個碳原子。
27.權利要求25或26的方法，其中所述硫苷脂同工型在其脂肪酸鏈中具有14-18個碳原子。
28.權利要求25-27中任何一項的方法，其中所述硫苷脂同工型在其脂肪酸鏈中具有16個碳原子。
29.權利要求25-28中任何一項的方法，其中所述硫苷脂同工型在其脂肪酸鏈中不含雙鍵。
30.權利要求17-29中任何一項的方法，其中至少一種硫苷脂同工型是天然產生的同工型。
31.權利要求17-29中任何一項的方法，其中至少一種硫苷脂同工型是合成產生的物質。
32.權利要求17-31中任何一項的方法，其中所述硫苷脂同工型經口服給藥。
全文摘要
本發明公開了至少一種硫苷脂同工型在製備治療糖尿病的藥物製劑中的用途。本發明還公開了糖尿病的治療方法，其中對患者施用治療有效量的至少一種硫苷脂的同工型，其中所述至少一種硫苷脂的同工型一旦對患者給藥即以增加硫苷脂量的方式影響硫苷脂的代謝。所述同工型優選在脂肪酸鏈中具有8－24個碳原子、更優選具有14－18個碳原子、最優選具有16個碳原子的同工型。
文檔編號A01N43/04GK1396831SQ0180419
公開日2003年2月12日 申請日期2001年1月29日 優先權日2000年1月27日
發明者P·弗雷曼, K·布沙德 申請人:A+科學投資有限公司