專利名稱：用三磷酸尿苷和相關(guān)化合物治療纖毛運(yùn)動(dòng)障礙的方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及通過給予特定的三磷酸尿苷、三磷酸腺苷或三磷酸胞苷來刺激纖毛跳動(dòng)頻率以促進(jìn)粘膜纖毛或咳嗽清除病人肺部、鼻竇或耳朵殘留的粘液分泌。
背景技術(shù)：
粘膜纖毛清除是人體氣管和中耳/內(nèi)耳道的重要的防御機(jī)制。鼻、氣管、支氣管和中耳里纖毛的協(xié)調(diào)跳動(dòng)的推動(dòng)粘膜層與其攜帶的微生物和其它被捕獲在粘膜里的顆粒內(nèi)咽部運(yùn)動(dòng)。該系統(tǒng)的正常功能根據(jù)纖毛跳動(dòng)的頻率和協(xié)調(diào)性及其粘膜的性質(zhì)而定。粘膜纖毛清除系統(tǒng)有三個(gè)組成(1)粘蛋白層，由杯狀細(xì)胞分泌粘蛋白形成，(2)纖毛，它通過同步跳動(dòng)來轉(zhuǎn)運(yùn)過量的粘蛋白層，(3)纖毛邊緣的液體層，它圍繞在纖毛周圍，比粘蛋白層的粘性差，這使纖毛能自由運(yùn)動(dòng)。纖毛邊緣層的電解質(zhì)和水濃度通過腔的上皮細(xì)胞來調(diào)節(jié)。(R.Boucher等，腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸從分子生物學(xué)到一體化生理學(xué)，525-32頁，題目為“三磷酸尿苷在肺部的機(jī)理和治療作用”(L.Belardinelli等編輯，Alumwer Academic Publishers,1995，美國波士頓)。
原發(fā)性纖毛運(yùn)動(dòng)障礙(PCD)是進(jìn)行性疾病，其特征在于纖毛的超結(jié)構(gòu)缺陷和自動(dòng)力紊亂，結(jié)果造成沒有纖毛運(yùn)動(dòng)或纖毛運(yùn)動(dòng)紊亂。最常見的PCD臨床癥狀是慢性呼吸道疾病(如，鼻竇炎、鼻炎和支氣管炎)和中耳炎。由于PCD病人沒有粘膜纖毛清除(MCC)或粘膜纖毛清除(MCC)被嚴(yán)重?fù)p傷，唯一的清除機(jī)制或除去分泌物的機(jī)制是咳嗽?？人郧宄士捎脤?duì)前述MCC相同的方法來測(cè)量。PCD也損傷了精子的推進(jìn)，導(dǎo)致男性不育。(D.Schidlow,Ann.Alergy 73(b),457-68(1995))。PCD也導(dǎo)致對(duì)某些免疫系統(tǒng)細(xì)胞，包括親核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性的損傷。(N.Valerius,Eur J ClinInvest 13,489-94(1983)).PCD且可能是由于纖毛機(jī)能不良引起腦積水形成的主要原因。(M.Greenstone,Arch Dis Child 59,481-82(1984))。據(jù)計(jì)算在16,000個(gè)出生生命中有一個(gè)發(fā)生PCD，估計(jì)50％患者也有位置翻轉(zhuǎn)(右位心)。支氣管炎、竇炎和位置翻轉(zhuǎn)(右位心)三合一綜合癥稱為卡塔格內(nèi)(Kartagener)綜合征。(M.Sleigh,Lancet ii,476(1981))。現(xiàn)假設(shè)Kartagener綜合征是由于缺乏胚胎的纖毛運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，導(dǎo)致原腸無規(guī)旋轉(zhuǎn)，結(jié)果一半病例有位置翻轉(zhuǎn)(右位心)，另一半是正常的心臟位置。(B.Afzelius Science 193,317-19(1976))。PCD的臨床進(jìn)程主要特征在于生命早期是竇部和耳朵感染，成年后進(jìn)行性地改變成肺部/下呼吸道疾病。慢性呼吸道感染會(huì)導(dǎo)致肺組織的慢性阻礙性改變，進(jìn)行性肺功能喪失，最后終于死亡。
纖毛運(yùn)動(dòng)障礙的繼發(fā)性和更常見的形式是疾病的后天獲得形式。由嚴(yán)重的病毒或細(xì)菌呼吸道感染引起的慢性炎癥、長期吸煙、嚴(yán)重的空氣污染、氣管被化學(xué)品或熱損傷、插管和機(jī)械通氣及幾乎淹死都會(huì)引起纖毛結(jié)構(gòu)的改變，包括細(xì)胞膜破裂、微管的失落或合并和形成復(fù)合纖毛，所有這些導(dǎo)致纖毛功能異?；蛳?J.Ballenger Ann Otol Rhinol Laryngol 97(3Pt.1),253-58(1988)；M.Pedersen Lung 168Suppl.,368-76(1990))。導(dǎo)致繼發(fā)性纖毛運(yùn)動(dòng)障礙的呼吸道感染包括感冒、成人呼吸窘迫綜合征和特別監(jiān)護(hù)病房(ICU)病人的與通氣器有關(guān)的肺炎(VAP)。一些后天獲得性纖毛運(yùn)動(dòng)障礙的病例可用合適和及時(shí)的治療來逆轉(zhuǎn)；但是，永久性損傷和/或持續(xù)暴露于上述因素會(huì)使纖毛不可逆轉(zhuǎn)地被損傷。對(duì)于慢性肺部感染、肺功能進(jìn)行性缺失和阻塞性肺疾病，其臨床癥狀和進(jìn)程可能與PCD很相似。
典型的哺乳動(dòng)物呼吸道上皮細(xì)胞含約200個(gè)纖毛。每個(gè)纖毛有9個(gè)外周微管成對(duì)物和兩個(gè)中央管。每個(gè)外周成對(duì)物含一個(gè)A亞單位和和一個(gè)B亞單位，每個(gè)A亞單位有一套彎曲臂與它連接，即所謂的內(nèi)部和外部的運(yùn)動(dòng)蛋白(dynein)臂。這些運(yùn)動(dòng)蛋白臂含ATP酶-分解三磷酸腺苷(ATP)的酶，給纖毛運(yùn)動(dòng)提供能量。由于與原發(fā)性纖毛運(yùn)動(dòng)障礙相關(guān)的最常見的超結(jié)構(gòu)異常是總體缺乏運(yùn)動(dòng)臂(B.Afzelius等，細(xì)胞生物學(xué)雜志(J.Cell Biol)66,225-32(1975))，研究者開始研究在體外細(xì)胞外使用ATP和ATP酶是否能活化不動(dòng)的纖毛。(J.Forrest等，Am Rev RespDis 120,511-15(1979))。雖然結(jié)果是陽性的，但該發(fā)現(xiàn)沒有被他人重現(xiàn)。后來發(fā)現(xiàn)細(xì)胞外使用Ca2+和cAMP能增加呼吸道纖毛的跳動(dòng)頻率(A.Lansley等，美國生理學(xué)雜志(Am.J.Physiol)263,L232-42(1992))。目前尚未確立任何療法能刺激纖毛完全不動(dòng)病例中的纖毛跳動(dòng)。在這類病例中，有益的療法是增加粘稠的粘膜分泌物的水化性。
申請(qǐng)人現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)細(xì)胞外的三磷酸核苷，特別是尿苷5’-三磷酸鹽能調(diào)節(jié)纖毛轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)中的三個(gè)成分。UTP刺激纖毛跳動(dòng)頻率(R.Boucher等，同上)；UTP刺激杯狀細(xì)胞分泌粘蛋白(M.Lethem等，Am J Respir Cell Mol Biol 9,315-22(1993))；UTP刺激氣管上皮細(xì)胞中Cl-的分泌，它增加了外周纖毛液體層的水化(M.Knowles等，N Eng J.Med 325,533-38(1991))。申請(qǐng)人已顯示UTP是安全的，能促進(jìn)PCD病人咳嗽清除。(P.Noone等，提交到1996年美國胸科學(xué)會(huì)國際交流會(huì)議的摘要)。
綜上所述，纖毛運(yùn)動(dòng)障礙的各種臨床癥狀，如在呼吸道和中耳/內(nèi)耳道無粘膜纖毛清除或粘膜纖毛清除被損傷、精子推進(jìn)被損傷及親核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)性被損傷可通過給予身體的感染部位UTP及其相關(guān)化合物和其它核苷酸磷酸鹽，如5’-三磷酸腺苷(ATP)；5’-三磷酸胞苷(CTP)；1,N6-橋亞乙基腺苷三磷酸鹽；腺苷1-氧化物三磷酸鹽；3,N4-橋亞乙基胞苷三磷酸鹽；P1,P4-二(腺苷-5’)四磷酸鹽(A2P4)；或P1,P4-二(尿苷-5’)四磷酸鹽(U2P4)可得以改進(jìn)或減輕。
發(fā)明綜述本發(fā)明揭示了給需要治療對(duì)象進(jìn)行治療纖毛運(yùn)動(dòng)障礙的方法。該方法包括對(duì)病人給予式Ⅰ化合物，或其藥學(xué)上可接受的鹽，其用量能有效地刺激在肺部或中耳/內(nèi)耳、眼睛、泌尿生殖器、精子細(xì)胞的腔上皮細(xì)胞；或免疫系統(tǒng)中的某些細(xì)胞，包括親核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中纖毛的跳動(dòng)頻率式Ⅰ
其中X1、X2和X3各自獨(dú)立地是O-或S-。優(yōu)選的X2和X3是O-。
R1是O、亞酰氨基、亞甲基或二鹵亞甲基(如二氯亞甲基、二氟亞甲基)。優(yōu)選的R1是氧或二氟亞甲基。
R2是H或Br。優(yōu)選的R2是H。特別好的式Ⅰ化合物是5’-三磷酸尿苷(UTP)和尿苷5’-O-(3-硫代三磷酸鹽)(UTPγS)。
式Ⅰ是本發(fā)明化合物較適宜的技術(shù)方案，但是本發(fā)明方法也可包括給予式Ⅱ化合物(5’-三磷酸腺苷[ATP]或1,N6-橋亞乙基腺苷三磷酸鹽或腺苷1-氧化物三磷酸鹽)或式Ⅲ化合物(5’三磷酸胞苷[CTP]或3,N4-橋亞乙基胞苷三磷酸鹽)，或式Ⅳ化合物(P1,P4-二(胞苷-5’)四磷酸鹽(A2P4)或P1,P4二(尿苷-5’)四磷酸鹽(U2P4)。式Ⅱ
其中R1、X1、X2和X3的定義與式Ⅰ中的相同。
當(dāng)R2沒有，N-1和C-6之間有雙鍵(腺嘌呤)時(shí)，R3和R4是H，或當(dāng)R2是O,N-1和C-6之間有雙鍵(腺嘌呤1-氧化物)時(shí)，R3和R4是H，或連接在一起的R3、R4和R2是-CH=CH-,N-6和N-1與N-6和C-6之間的雙鍵形成環(huán)(1,N6-橋亞乙基腺嘌呤)。式Ⅲ
其中R1、X1、X2和X3的定義與式Ⅰ中的相同。
當(dāng)R7沒有，N-3和C-4之間有雙鍵(胞嘧啶)時(shí)，R5和R6是H，或連接在一起的R5、R6和R7是-CH=CH-,N-3和N-4與N-3和C-4之間的雙鍵形成環(huán)(3,N4-橋亞乙基胞嘧啶)。
式Ⅳ
其中B是腺嘌呤或尿嘧啶。
本發(fā)明的第二方面是一種藥物制劑，它在藥物上可接受的載體中含有式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ化合物，其含量能有效地刺激肺部或中耳和內(nèi)耳上皮細(xì)胞；眼睛或泌尿生殖道；精子細(xì)胞；卵巢或輸卵管；或免疫系統(tǒng)的某些細(xì)胞，包括親核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中的纖毛跳動(dòng)頻率。
本發(fā)明的第三方面是本文揭示的活性化合物用于制備藥物，該藥物給需要治療的病人以刺激其肺部或中耳和內(nèi)耳上皮細(xì)胞；眼睛或泌尿生殖道；精子細(xì)胞；卵巢或輸卵管；或免疫系統(tǒng)的某些細(xì)胞，包括親核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中的纖毛跳動(dòng)頻率。
特定的技術(shù)方案詳述本發(fā)明可用于對(duì)為了任何理由而需要這類治療的對(duì)象，包括(但不限于)增加肺部、鼻竇或中耳和內(nèi)耳中殘留的分泌物的粘膜纖毛清除。本發(fā)明的方法也可用來治療原發(fā)性纖毛運(yùn)動(dòng)障礙、繼發(fā)性纖毛運(yùn)動(dòng)障礙、卡塔格內(nèi)綜合征、中耳炎、膽囊纖維癥、由纖毛運(yùn)動(dòng)損傷導(dǎo)致的眼或泌尿生殖器粘膜纖毛清除屏障系統(tǒng)失調(diào)的疾病、由親核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的纖毛運(yùn)動(dòng)損傷導(dǎo)致的免疫系統(tǒng)疾病、由纖毛運(yùn)動(dòng)損傷導(dǎo)致的腦積水、由精子纖毛推進(jìn)受損導(dǎo)致的男性不育、由卵巢或輸卵管的腔狀上皮細(xì)胞上纖毛運(yùn)動(dòng)受損導(dǎo)致的女性不育或由纖毛運(yùn)動(dòng)受損導(dǎo)致的其它任何疾病。本發(fā)明以三種方式增加了粘膜纖毛清除(1)增加在腔狀上皮細(xì)胞表面纖毛的跳動(dòng)頻率，(2)增加杯狀細(xì)胞粘蛋白的分泌，和(3)通過腔狀上皮細(xì)胞增加分泌入外周纖毛液體層的水。由杯狀細(xì)胞分泌的粘蛋白在纖毛的頂部形成了層狀物；捕捉外來的顆粒(包括病毒和細(xì)菌)；粘蛋白層通過纖毛的波浪狀運(yùn)動(dòng)來轉(zhuǎn)運(yùn)，纖毛的運(yùn)動(dòng)通過圍繞于纖毛周圍的外周纖毛液體層的組成和水化來進(jìn)行。雖然本發(fā)明的主要方面是使患有不論治療與否纖毛都永久不能運(yùn)動(dòng)的纖毛運(yùn)動(dòng)障礙病人增加纖毛跳動(dòng)頻率，但本發(fā)明活性化合物能通過增加分泌入外周纖毛液體層的水和增加杯狀細(xì)胞分泌的粘蛋白來清除剩余的粘膜分泌物。
另外，由于本發(fā)明化合物有增加正常人體的肺粘膜纖毛清除能力，所以本發(fā)明活性化合物可促進(jìn)任何吸入的異物從氣管里排出。這在許多情況-生物武器(如化學(xué)武器蓖麻蛋白)；吸入煙霧；工業(yè)上暴露于吸入的毒素(導(dǎo)致如硅肺、炭肺和所謂肺塵埃沉著病的全部范圍疾病)；和對(duì)吸入性顆粒如花粉發(fā)生過敏反應(yīng)都有很大的益處。
此外，本發(fā)明化合物增加肺部清除的能力也對(duì)肺病的診斷有好處，-特定的是，它通過除去肺部的分泌物來改進(jìn)放射性同位元素掃描的質(zhì)量，否則會(huì)它會(huì)使肺部的通氣部分視覺上模糊。在放射性同位素掃描中，利用通氣與灌注肺的不匹配來識(shí)別肺梗塞的區(qū)域。結(jié)果給予本發(fā)明化合物后改進(jìn)了肺通氣，掃描通氣部分會(huì)更為清楚地，更有利于診斷處真正的不匹配部分。
本發(fā)明主要涉及治療人體對(duì)象，但也可用于獸醫(yī)，供治療其它哺乳動(dòng)物對(duì)象，如狗和貓。
上述式Ⅰ所示的化合物包括(a)5’-三磷酸尿苷(UTP)；(b)尿苷5’-O-(3-硫代三磷酸鹽)(UTPγS)；和(c)5-溴-尿苷5’-三磷酸鹽(5-BrUTP)。這些化合物是已知的或可用已知方法制備，或?qū)Ρ炯夹g(shù)領(lǐng)域人員來說是很明顯的其他方法?？偟膮⒁奛.Cusack和S.Hourani,Annals N.Y.Acad.Sci.603,172-81(題目為“細(xì)胞外ATP”的生物學(xué)作用)。例如，UTP可用Kenner等在化學(xué)學(xué)會(huì)雜志(J.Chem.Soc.)1954,2288中所述的方法；或Hall和Khorana在美國化學(xué)學(xué)會(huì)雜志76,5056(1954)中所述的方法來制備。參見Merck Index，專著9795號(hào)(第11版1989)。UTPγS可用R.S.Goody和F.Eckstein在美國化學(xué)學(xué)會(huì)雜志93,6252(1971)中揭示的方法制備。
為了簡化，本文式Ⅰ-Ⅳ顯示了天然形成D構(gòu)型的三磷酸尿苷活性化合物，但除非作特定說明，本發(fā)明也包括L構(gòu)型化合物及其D和L構(gòu)型化合物的混合物。天然形成的D構(gòu)型化合物是優(yōu)選的。
上述顯示的式Ⅱ化合物包括(a)5’-三磷酸腺苷(ATP)和(b)1,N6-橋亞乙基腺苷三磷酸鹽。上述式Ⅲ化合物包括(a)5’-三磷酸胞苷和(b)3,N4-橋亞乙基胞苷三磷酸鹽。這些化合物可根據(jù)已知方法或?qū)Ρ炯夹g(shù)領(lǐng)域人員來說很明顯的其他方法來制備。例如，通過核苷磷酸化的標(biāo)準(zhǔn)方法，如D.Hoard和D.Ott,美國化學(xué)學(xué)會(huì)雜志(J.Am.Chem.Soc.)87,1785-1788(1965)；M.Yoshikawa等，四面體(TetrahedronLett.)5065-68(1967)和idem.,Bull.Chem.Soc.(日本)42,3505-05(1969)；J.Moffatt和H.Khorana，美國化學(xué)學(xué)會(huì)雜志83,649-59(1961)；和B.Fischer等，藥物化學(xué)雜志(J.Med.Chem.)36,3937-46(1993)所述的方法，在此并入供參考。胞苷和腺苷的橋亞乙基衍生物通過已知的方法制備，如N.Kotchetkov等四面體(TetrahedronLett.)1993(1971)；J.Barrio等，生物化學(xué)生物物理研究專欄(Biochem.Biophys.Res.Commun.)46,597(1972)；J.Secrist等，生物化學(xué)(Biochemistry)11,3499(1972)；J.Bierndt等，核酸研究(Nucleic Acids Res.)5,789(1978)；K.Koyasuga-Mikado等Chem.Pharm.Bull.(東京)28,932(1980)。具有α、β和γ的硫代磷基團(tuán)可通過下列方法或合適的方法來衍生J.Ludwig和F.Eckstein,有機(jī)化學(xué)雜志(J.Org.Chem.)54,631-35(1989)；F.Eckstein和R.Goody,生物化學(xué)(Biochemistry)15,1685(1976)；R.Goody和F.Eckstein，美國化學(xué)學(xué)會(huì)雜志93,6252(1971)。
R1是CCl2和CF2的式Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ化合物的用與G.Blackburn等，J.Chem.Soc.Perkin Trans.I,1119-25(1984)所述的相似方法來制備。用與T.Myers等，J.Am.Chem.Soc.85,3292-95(1963)所述的相似方法來制備R1是CH2的式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ化合物。
式Ⅳ化合物包括P1,P4-二(腺苷-5’)四磷酸鹽(A2P4)或P1,P4-二(尿苷-5’)四磷酸(U2P4)。這些化合物可根據(jù)下述的已知方法或其變體進(jìn)行制備P.Zamecnik等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89,838-42(1981)；和K.Ng和L.E.Orgel，核酸研究(Nucleic Acids Res.)15(8),3572-80(1987)。
另外，UTP、ATP、CTP、A2P4、3,N4-橋亞乙基胞苷三磷酸鹽、1,N6-橋亞乙基腺苷三磷酸鹽、腺苷1-氧化物三磷酸鹽、ATPγS、ATPβS、ATPαS、AMPPCH2P、AMPPNHP、N4-橋亞乙基胞苷和1,N6-橋亞乙基腺苷是市售的，如可從Sigma Chemical Company(美國)PO Box 14508,St.Louis,MO 63178購得。
式Ⅰ-Ⅳ活性化合物可以本身的形式給藥或以它們的藥學(xué)上可接受的鹽，如鈉鹽或鉀鹽等的堿金屬鹽、如錳鹽、鎂鹽和鈣鹽等的堿土金屬鹽或銨鹽和四烷基銨鹽(NX4+此處X是C1-4烷基)的形式給藥。藥學(xué)上可接受的鹽是保留了母體化合物所需的生物活性，且沒有不良的毒理作用。
本文揭示的活性化合物可通過各種合適的方法給藥于肺部、鼻竇、耳朵、眼睛、精子、卵巢或輸卵管或泌尿生殖器管，但優(yōu)選地是將噴霧形式的活性化合物用于呼吸道，結(jié)果活性化合物進(jìn)入肺部，并直接或通過全身吸收和循環(huán)到達(dá)患有纖毛運(yùn)動(dòng)受損的體位處。該活性化合物可以各種形式被氣霧化，如，但不限于干粉吸入劑、計(jì)量化劑量的吸入劑或液/液懸浮液。在干粉給藥系統(tǒng)中，UTP可單獨(dú)配制或與稀釋劑或載體，如糖(乳糖、蔗糖、海藻糖、甘露醇)等混合，其中化合物可通過玻璃化(glassification)緊密地與基質(zhì)混合或簡單地與肺部或氣管可接受的載體或其它可接受的賦形劑混合?？赏ㄟ^本技術(shù)公知的方法得到干粉，如噴霧干燥、研磨、凍干、超臨界液體制備或通過控制結(jié)晶或沉淀。
刺激纖毛跳動(dòng)頻率的活性化合物劑量根據(jù)被治療的疾病和給藥對(duì)象的狀態(tài)而定，但一般來說有效量是足以使肺部、鼻竇、耳朵、眼睛或泌尿生殖器表面上活性化合物的濃度達(dá)到約10-7-10-1摩爾/升，更好的是約10-6到約10-1摩爾/升濃度的量。
根據(jù)給予的活性化合物特定制劑的溶解度，促進(jìn)液體排干的每天劑量可分為一次單位劑量或多次單位劑量給予。優(yōu)選的是，每天劑量不超過四次/天。
將活性化合物給藥于病人肺部、竇、耳朵、眼睛或泌尿生殖道以促進(jìn)液體/分泌物排干的另一個(gè)方法包括活性化合物的口服劑型，將活性化合物的液體懸浮劑倒入病人口中或通過丸劑給病人吞服給予。
另一個(gè)對(duì)肺、竇、眼睛或中耳和內(nèi)耳給予有效量活性化合物的方法涉及給予含活性化合物的液/液懸浮液(將可吸入微粒給對(duì)象吸入呼吸道的鼻噴霧劑，或是液體的鼻滴劑，或是液體的眼藥水)制備鼻噴霧劑或鼻滴劑或眼藥水的活性化合物的液體藥物組合物可通過使活性化合物與本技術(shù)領(lǐng)域公知的合適的賦形劑，如滅菌、無熱原的水或滅菌的鹽水混合來制備。
另一個(gè)對(duì)中耳或眼給予活性化合物的方法包括活性化合物的局部給藥劑型，如以霜?jiǎng)┗蚰z劑給予外耳或眼睛，它通過鼓室膜或角膜滲透人病人的中耳或瞳孔。
另一個(gè)對(duì)中耳、泌尿生殖道或眼睛給予活性化合物的方法涉及活性化合物的注射劑型，從外耳經(jīng)鼓室膜直接注入中耳，注入泌尿生殖器道或注入眼睛。這也涉及使用含UTP的貼膏劑直接用于鼓室膜。
另一個(gè)對(duì)肺部、竇、中耳和內(nèi)耳、眼睛或泌尿生殖道給予活性化合物的方法涉及活性化合物的栓劑，結(jié)果治療有效量的化合物經(jīng)全身吸收到達(dá)肺、竇、中耳、眼睛、泌尿生殖道或男性或女性的生殖系統(tǒng)。
給予活性化合物的另一個(gè)方法涉及向手術(shù)處內(nèi)滴入活性化合物的凝膠、霜?jiǎng)┗蛞后w懸浮劑，這樣治療有效量化合物到達(dá)了肺、竇、中耳、眼睛或泌尿生殖道。
另一種給予活性化合物的方法涉及將化合物通過局部、注射、或浸漬形式將活性化合物給予精子，這樣治療有效量的所述化合物與纖毛運(yùn)動(dòng)受損的精子接觸。
給予活性化合物的另一種方法涉及通過透皮貼劑給予活性化合物，其中活性化合物通過局部吸收或全身吸收和循環(huán)釋放到侵染部位。
UTP和式Ⅰ-Ⅳ化合物與用于治療纖毛運(yùn)動(dòng)障礙的其它藥物合用時(shí)也有治療效果，所述的藥物是，但不限于抗生素；疫苗；減充血?jiǎng)?，粘液溶解劑；非甾族類抗炎劑；甾族類；抗病毒劑；和支氣管擴(kuò)張藥。UTP也可與開發(fā)中的基因療法共用。UTP也可與近來發(fā)現(xiàn)的治療用的蛋白質(zhì)防御素(defensin)合用下列實(shí)施例更詳盡地解釋了本發(fā)明。這些實(shí)施例僅供闡述，不用于限定。
實(shí)驗(yàn)實(shí)施例1體外刺激纖毛的跳動(dòng)頻率將10-4M UTP用于從正常對(duì)象分離的氣管上皮細(xì)胞。在四分鐘里，纖毛的跳動(dòng)頻率(CBF)與基底相比增加了76±17％(從9.3±0.23增加到16.12±0.92Hz,n=7,p＜0.0001)。將10-4M UTP用于從患有膽囊纖維化病人分離出的氣管的上皮細(xì)胞可得到相似的結(jié)果。與基底相比CBF增加了56±17％(從11.25±0.56H2增加到16.1±1.45Hz)。
實(shí)施例2治療原發(fā)纖毛運(yùn)動(dòng)障礙對(duì)診斷患有原發(fā)性纖毛運(yùn)動(dòng)障礙(PCD)的病人(通過電子顯微鏡分析來自鼻的活組織中纖毛的超微結(jié)構(gòu)來證實(shí))給予5’-三磷酸尿苷(UTP)。用γ照相機(jī)通過放射性核掃描技術(shù)測(cè)量來自肺部的吸入的放射性標(biāo)記顆粒的清除以測(cè)定UTP的效應(yīng)。每個(gè)對(duì)象吸入用锝99m標(biāo)記的氧化鐵(99Tc-Fe2O3)氣霧劑。對(duì)象吸入氣霧劑的時(shí)間約為5分鐘，然后坐在γ照相機(jī)前，接著的20分鐘讓對(duì)象任意地吸入鹽水對(duì)照物(0.12％鹽水)或吸入10-2M UTP持續(xù)約20分鐘。在該次吸入后，對(duì)象仍然坐在γ照相機(jī)前30分種以測(cè)量經(jīng)放射性標(biāo)記過的氧化鐵的廓清率。與單獨(dú)用鹽水賦形劑相比，氣霧化的UTP對(duì)锝99m的咳嗽清除有所改善，這顯示了氣霧化的UTP在治療原發(fā)性纖毛運(yùn)動(dòng)障礙中的效應(yīng)。
在相同的研究中，測(cè)量吸入U(xiǎn)TP對(duì)照安慰劑產(chǎn)生的痰量。用上述方法讓對(duì)象吸入安慰劑或UTP達(dá)20分鐘。接著的30分鐘里，讓對(duì)象進(jìn)行60-90次受控制的咳嗽，從12個(gè)病人中的8個(gè)收集相配的痰樣品。測(cè)量痰的總體積。
在吸入全劑量前、吸入期間和吸入后監(jiān)測(cè)心率、ECG節(jié)律帶-導(dǎo)聯(lián)Ⅱ、血壓、通過脈沖量氧計(jì)來測(cè)量的氧基血紅素的飽和度。在所有研究階段監(jiān)測(cè)所有病人的任何副反應(yīng)，從吸入被研究的藥物開始到24小時(shí)時(shí)的30-分鐘掃描后結(jié)束。結(jié)果咳嗽清除率(％/分鐘)清除率(％/分鐘)
時(shí)間間隔(分鐘)表1咳嗽清除率(％/分鐘)，全肺PCD賦形劑對(duì)UTP這是對(duì)12個(gè)患有PCD、年齡在10歲以上的病人進(jìn)行的隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照、交叉研究。上表Ⅰ綜述的數(shù)據(jù)顯示與安慰劑(賦形劑=V)相比，在60-分鐘點(diǎn)(p＜0.05)和120-分鐘(p＜0.05)時(shí)，UTP對(duì)咳嗽的清除率明顯增加；該改進(jìn)在30-分鐘時(shí)間點(diǎn)處也有顯著性。這些數(shù)據(jù)尤其令人注目的是僅在單劑UTP時(shí)就觀察到效果。對(duì)于表Ⅱ，這些數(shù)據(jù)提示咳嗽清除率和痰的吐出物之間很相關(guān)。痰的產(chǎn)生(ml/分鐘)
表ⅡPCD病人單位時(shí)間產(chǎn)生的痰體積表Ⅱ綜述了通過吸入U(xiǎn)TP可增加PCD病人單位時(shí)間產(chǎn)生的痰體積。該研究是雙盲的，涉及8個(gè)病人。欄目1顯示在吸入鹽水后每分鐘排出約0.2毫升痰。相比之下，欄目2顯示了吸入U(xiǎn)TP在相同的時(shí)間里排出的痰量翻倍(p＜0.01)。根據(jù)來自病人完成的調(diào)查表(以盲卷方式完成)，UTP與賦形劑相比使咳痰容易。一些病人陳述給予UTP后比給予賦形劑后痰更薄且更易于咳出。這些數(shù)據(jù)特別令人注目地給出所觀察到的效果僅為本次劑量UTP給藥后產(chǎn)生。根據(jù)圖2中的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)表明咳嗽清除率和痰咳出量之間的相關(guān)性很大。
其它技術(shù)實(shí)施例雖然已根據(jù)闡述性的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了顯示和闡述，但其它技術(shù)方案本技術(shù)領(lǐng)域人員也是明顯的，應(yīng)當(dāng)明白可對(duì)前述作出改變、刪略和附加而不背離本發(fā)明的精神和權(quán)利要求書的范圍。
權(quán)利要求
1．一種治療需要治療的對(duì)象的纖毛運(yùn)動(dòng)障礙的方法，其特征在于所述的方法包括對(duì)對(duì)象給予在藥物載體中的式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ化合物，或其藥學(xué)上可接受的鹽，其用量為能有效地增加身體感染部位纖毛跳動(dòng)頻率的量式Ⅰ
其中X1、X2和X3各自獨(dú)立地選自O(shè)H或SH；R1選自O(shè)、亞酰氨基、亞甲基和二鹵亞甲基R2選自H和Br；式Ⅱ
其中R1、X1、X2和X3的定義與式Ⅰ中的相同。當(dāng)R2沒有，N-1和C-6之間有雙鍵(腺嘌呤)時(shí)，R3和R4是H，或當(dāng)R2是O,N-1和C-6之間有雙鍵(腺嘌呤1-氧化物)時(shí)，R3和R4是H，或連接在一起的R3、R4和R2是-CH=CH-,N-6和N-1與N-6和C-6之間的雙鍵形成環(huán)(1,N6-橋亞乙基腺嘌呤)。式Ⅲ
其中R1、X1、X2和X3的定義與式Ⅰ中的相同。當(dāng)R7沒有，N-3和C-4之間有雙鍵(胞嘧啶)時(shí)，R5和R6是H，或連接在一起的R5、R6和R7是-CH=CH-,N-3和N-4與N-3和C-4之間的雙鍵形成環(huán)(3,N4-橋亞乙基胞嘧啶)。式Ⅳ
其中B是腺嘌呤或尿嘧啶。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的化合物對(duì)需要這類治療的病人給藥，釋放于眼睛來治療因纖毛運(yùn)動(dòng)受損導(dǎo)致的眼部粘膜纖毛清除系統(tǒng)失調(diào)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的化合物對(duì)需要這類治療的病人給藥，釋放于泌尿生殖道來治療因纖毛運(yùn)動(dòng)受損導(dǎo)致的泌尿生殖道粘膜纖毛清除系統(tǒng)失調(diào)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的化合物對(duì)需要這類治療的病人給藥，釋放于血液來治療因親核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的纖毛運(yùn)動(dòng)受損導(dǎo)致的免疫失調(diào)。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的化合物對(duì)需要這類治療的病人給藥，釋放于精子來治療因精子纖毛運(yùn)動(dòng)受損導(dǎo)致的男性不育。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的化合物對(duì)需要這類治療的病人給藥，釋放于卵巢或輸卵管來治療因卵巢上皮細(xì)胞的纖毛運(yùn)動(dòng)受損導(dǎo)致的女性不育。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的化合物通過將所述化合物的液/液懸浮液，包括鼻滴劑或噴霧劑，對(duì)所述對(duì)象的鼻咽氣管釋放給藥，這樣治療有效量的所述化合物與所述對(duì)象的肺部、鼻竇、中耳或內(nèi)耳、眼睛、泌尿生殖道、精子、卵巢和輸卵管、或親核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞里的受損纖毛運(yùn)動(dòng)部位直接接觸或通過全身性吸收和循環(huán)接觸。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化合物通過將所述化合物的口服形式對(duì)所述的對(duì)象釋放給藥，這樣治療有效量的所述化合物與所述對(duì)象的肺部、竇、中耳或內(nèi)耳、眼睛、泌尿生殖道、精子、卵巢和輸卵管、或親核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞里的受損纖毛運(yùn)動(dòng)部位直接接觸或通過全身性吸收和循環(huán)接觸。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化合物通過將所述化合物的氣霧劑懸浮液對(duì)所述的對(duì)象釋放給藥，這樣治療有效量的所述化合物與所述對(duì)象的肺部、鼻竇、中耳或內(nèi)耳、眼睛、泌尿生殖道、精子、卵巢和輸卵管、或親核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞里的受損纖毛運(yùn)動(dòng)部位直接接觸或通過全身性吸收和循環(huán)接觸。
10．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化合物通過將所述化合物的局部用藥形式經(jīng)鼓膜或角膜對(duì)所述的對(duì)象的中耳或眼睛釋放給藥，這樣治療有效量的所述化合物與所述對(duì)象的中耳或內(nèi)耳的腔狀上皮系或瞳孔中受損纖毛運(yùn)動(dòng)部位接觸。
11．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化合物通過將所述化合物的注射形式對(duì)所述的對(duì)象釋放給藥，這樣治療有效量的所述化合物與所述對(duì)象的肺部、鼻竇、中耳或內(nèi)耳、眼睛、泌尿生殖道、精子、卵巢和輸卵管、或親核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞里的受損纖毛運(yùn)動(dòng)部位直接接觸或通過全身性吸收和循環(huán)接觸。
12．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化合物通過將所述化合物的栓劑形式對(duì)所述的對(duì)象釋放給藥，這樣治療有效量的所述化合物與所述對(duì)象的肺部、鼻竇、中耳或內(nèi)耳、眼睛、泌尿生殖道、精子、卵巢和輸卵管、或親核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞里的受損纖毛運(yùn)動(dòng)部位直接接觸或通過全身性吸收和循環(huán)接觸。
13．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化合物通過將所述化合物的凝膠劑、霜?jiǎng)┗蛞后w懸浮液形式對(duì)所述的對(duì)象在手術(shù)內(nèi)施加釋放給藥，這樣治療有效量的所述化合物與所述對(duì)象的肺部、竇、中耳或內(nèi)耳、眼睛、泌尿生殖道、精子、卵巢和輸卵管、或親核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞里的受損纖毛運(yùn)動(dòng)部位直接接觸或通過全身性吸收和循環(huán)接觸。
14．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化合物通過將所述化合物的局部注射或浸漬形式對(duì)浸漬體內(nèi)給藥，這樣治療有效量的所述化合物與纖毛運(yùn)動(dòng)受損的精子接觸。
15．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化合物通過透皮貼劑釋放給藥，這樣治療有效量的所述化合物與所述對(duì)象的耳朵、眼睛、肺或泌尿生殖道的受損纖毛運(yùn)動(dòng)部位直接接觸或通過局部吸收和循環(huán)接觸。
16．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化合物以足以使所述對(duì)象的肺部、鼻竇、中耳或內(nèi)耳、眼睛、泌尿生殖道、精子、卵巢和輸卵管、或親核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞表面的濃度達(dá)到約10-7到約10-1摩爾/升的量給予。
17．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中X2和X3是OH。
18．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中R1是氧。
19．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中R2是H。
20．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述式Ⅰ化合物選自5’-三磷酸尿苷、尿苷5’-O-(3-硫代三磷酸鹽)、5-溴-尿苷5’-三磷酸鹽及其藥學(xué)上可接受的鹽。
21．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述式Ⅱ化合物選自5’-三磷酸腺苷、1,N4-橋亞乙基腺苷三磷酸鹽、腺苷1-氧化物三磷酸鹽及其藥學(xué)上可接受的鹽。
22．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述式Ⅲ化合物選自5’-三磷酸胞苷(CTP)、3,N4-橋亞乙基胞苷三磷酸鹽及其藥學(xué)上可接受的鹽。
23．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述式Ⅳ化合物選自P1,P4-二(胞苷-5’)四磷酸鹽(A2P4)和P1,P4二(尿苷-5′)四磷酸鹽(U2P4)及其藥學(xué)上可接受的鹽。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種刺激需要治療對(duì)象的纖毛跳動(dòng)頻率的方法。該方法包括給所述對(duì)象的氣管、耳朵、眼睛或泌尿生殖道給予能有效刺激纖毛調(diào)動(dòng)頻率量的三磷酸核苷,如UTP的類似物5’－三磷酸尿苷(UTP)、或任何其它類似物。該方法可用來治療患有纖毛運(yùn)動(dòng)障礙、Karagener綜合征或其它涉及纖毛運(yùn)動(dòng)障礙的疾病,如由精子推進(jìn)受損引起的男性不育或由親核細(xì)胞或巨噬細(xì)胞纖毛運(yùn)動(dòng)受損引起的免疫失調(diào)等患者。本發(fā)明也揭示了藥物制劑及其制備方法。給藥方法包括給予任何液體懸浮液(包括鼻噴霧劑或鼻滴劑或眼藥水)、口服、霧化吸入、局部給藥、注射、栓劑、手術(shù)內(nèi)施加或體內(nèi)直接用于精子。
文檔編號(hào)A61K31/7072GK1233181SQ97194259
公開日1999年10月27日 申請(qǐng)日期1997年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月27日
發(fā)明者K·M·雅各布斯, B·R·耶扎, W·彭德格斯特, R·C·小鮑徹, J·L·賴德奧特, D·J·德魯茲, M·K·詹姆斯, M·J·斯塔茨, C·吉立, E·R·拉扎羅斯基 申請(qǐng)人:印斯拜爾藥品股份有限公司, 北卡羅來納州大學(xué)查珀?duì)栂柗中?br>