TGF-β拮抗物治療具有罹患支氣管肺發(fā)育不良風(fēng)險(xiǎn)的嬰兒的用圖
【專利說(shuō)明】TGF- β拮抗物治療具有罹患支氣管肺發(fā)育不良風(fēng)險(xiǎn)的嬰 兒的用途
[0001] 本申請(qǐng)為2007年10月3日提交的、發(fā)明名稱為"TGF-β拮抗物治療具有罹患支 氣管肺發(fā)育不良風(fēng)險(xiǎn)的嬰兒的用途"的PCT申請(qǐng)PCT/US2007/021234的分案申請(qǐng)，所述PCT 申請(qǐng)進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段的日期為2009年6月3日，申請(qǐng)?zhí)枮?00780044749. 4。
[0002] 本申請(qǐng)要求2006年10月3日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第60/827, 933號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該 美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)完整引入本文作為參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及TGF-β拮抗物治療具有罹患支氣管肺發(fā)育不良風(fēng)險(xiǎn)的嬰兒（包括早 產(chǎn)兒）的用途。
【背景技術(shù)】
[0004] 在發(fā)育非常早期的階段出生的嬰兒由于其發(fā)育不全的肺、簡(jiǎn)單的呼 吸驅(qū)動(dòng)（primitive respiratory drive)和容易受感染，而通?；加泻粑?竭。支氣管肺發(fā)育不良（BH))，是一種早產(chǎn)兒慢性肺病，最早在近40年前得到表征 (Northway，N. Engl. J. Med. 276 :357-368 (1967) ; Jobe 等人，Am. J. Resp. Crit. Card. Med. 163:1723-1729(2001))。如同最初所描述的，BH)是主要發(fā)生在嬰兒身上的病癥，這些 嬰兒的大小和成熟程度令他們足以在長(zhǎng)時(shí)間暴露于高氧和正壓通氣所造成的損傷下存活 下來(lái)。這主要是在妊娠28到32周之間誕下的嬰兒，以及出生時(shí)體重在1，000到1，500克 之間的嬰兒。其臨床過(guò)程和肺病理學(xué)反映了嚴(yán)重的肺型氧中毒和肺過(guò)度膨脹的后果。BH) 的最初病理描述記錄了氣道損傷、發(fā)炎、間質(zhì)性纖維化、平滑肌細(xì)胞增生和遠(yuǎn)端氣道的鱗狀 化生。這些嬰兒的死亡率高，且在幸存者中經(jīng)常出現(xiàn)長(zhǎng)期呼吸機(jī)依賴性呼吸衰竭（Bland， Biol. Neonate 88:181-191(2005))〇
[0005] 隨著表面活性劑治療的出現(xiàn)、產(chǎn)前類固醇治療的廣泛應(yīng)用、先進(jìn)的呼吸機(jī)和營(yíng)養(yǎng) 治療的使用，BH)的流行病學(xué)和病理生理學(xué)有了可觀的變化?，F(xiàn)在，幾乎三分之二罹患BPD 的嬰兒體重低于1,000克，在妊娠28周之前出生（Martinez等人，Chronic Lung Disease in Early Infancy，21_39 頁(yè)；New York，Marcel Dekker (2000) ;Bancalori 等人編，41-64 頁(yè)）。與以往經(jīng)驗(yàn)不同，當(dāng)時(shí)肺型氧中毒和肺過(guò)度膨脹被認(rèn)為是產(chǎn)生慢性肺損傷的主要原 因，而現(xiàn)在罹患BPD的早產(chǎn)兒暴露于較低水平的氧和機(jī)械通氣。
[0006] 此外，這些患有BPD的極為不成熟的嬰兒的肺病理學(xué)與"經(jīng)典型"Bro不同。 有時(shí)此疾病被稱為"新型BPD"，其現(xiàn)在主要與末端肺發(fā)育中斷相關(guān)。對(duì)死于BPD的 嬰兒的肺的顯微觀察顯示了遠(yuǎn)端（distal)肺發(fā)育部分至完全的中止（Husain等人， Hum. Pathol. 29:710-717 (1998))。這致使患有BPD的嬰兒的周邊肺單元的肺泡產(chǎn)生 (alveologenesis)減少，及微脈管系統(tǒng)發(fā)育減少和異形。
[0007] 肺氣囊發(fā)育對(duì)于子宮外存活是至關(guān)重要的。肺發(fā)育可以分為5個(gè)重疊的階段：胚 胎早期（妊娠3-7周）、假腺體期（妊娠5-17周）、小管期（妊娠16-26周）、囊狀期（妊娠 24_38 周）和肺泡期（妊娠 36 周至出生后 2 年）（Burri，Lung Growth and Development， J. McDonald 編，1-35 頁(yè)；New York，Marcel Dekker (1997) ;Kotecha，Paediatr.Respir. Rev. 1:308-13 (2000) ;Coalson，Sem·，Neonatology 8:73-81(2003))。對(duì)于在妊娠 26 周出 生的嬰兒，囊狀期和肺泡期還未完成。在囊狀期過(guò)程中，肺球囊（lung saccules)壁薄，壁 中的次級(jí)嵴（secondary crest)形成。預(yù)期呼吸空間的極大擴(kuò)展使得球囊形成，間質(zhì)組織 量顯著減少。肺看起來(lái)越來(lái)越"充氣"，盡管充滿著來(lái)自肺和胎兒周圍的羊水的液體。在肺 泡期過(guò)程中，肺泡的形成由次級(jí)嵴的伸展和變薄開(kāi)始，而后其成熟為肺泡壁。因此，肺泡產(chǎn) 生（alveologenesis)在多數(shù)早產(chǎn)兒出生后開(kāi)始。
[0008] 盡管并未完全知曉導(dǎo)致BPD的機(jī)制，但是間接證據(jù)表明Bro是由細(xì)胞因 子對(duì)發(fā)育中的肺的影響所致（Groneck等人，八1'(：11.0丨8.〇1；[1(1?6七31他0仙七已1· Ed. 73 :F1_3 (1995) ; Jobe 等人，Early Hum. Dev. 53:81-94 (1998) ; Jobe 等人，Curr. Opin. Pediatr. 13:124-129 (2001))。例如，已觀察到子宮內(nèi)感染令早產(chǎn)新生兒肺中的細(xì)胞因子水 平升高，且該子宮內(nèi)感染與BH)風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)。此外，早產(chǎn)兒肺對(duì)氧和呼吸機(jī)治療的暴露與 肺流出物中細(xì)胞因子水平升高以及罹患BPD的風(fēng)險(xiǎn)升高相關(guān)。而且，BH)可能有直接的遺 傳原因。由于有若干基因被認(rèn)為對(duì)于末端肺發(fā)育有決定性作用（Bourbon等人，Pediatric Research 57:38R-46R (2005))，其中一個(gè)或多個(gè)基因的異常可能直接抑制正常的肺成熟并 導(dǎo)致BPD。此外，也有可能遺傳異?？梢酝ㄟ^(guò)導(dǎo)致早產(chǎn)而間接令BH)發(fā)病率升高。
[0009] 近期的有限間接證據(jù)表明TGF-β可能是BPD中參與抑制末端肺發(fā)育的眾多細(xì) 胞因子之一。例如，在早產(chǎn)兒末端氣道和肺流出物中鑒定出了 TGF-β (Kotecha等人， J. Pediatr. 128:464-469(1996) ;Toti 等人，Pediatr. Pulmon. 24:22-28 (1997) ;Lecart 等 人，Biol. Neonate 77:217-223 (2000) ;Saito 等人，Pediatr. Res. 55:960-965 (2004))， TGF-β 1水平在罹患BPD的早產(chǎn)兒中最高（Kotecha，1996)，且與疾病的嚴(yán)重性相關(guān) (Lecart，2000)。然而，此報(bào)道的TGF-β水平提高僅僅是對(duì)該疾病起主要作用的其他因子 作用的結(jié)果，還是TGF-β在BH)的發(fā)生中起更直接的作用，對(duì)于這點(diǎn)仍不知曉。例如，除了 TGF-β之外，到目前為止已有約20個(gè)備選基因被鑒定為可能控制末端肺發(fā)育。在這些基 因之中，已報(bào)道有13個(gè)在動(dòng)物模型或患有BF 1D的嬰兒中受到調(diào)節(jié)（Bourbon等人，Pediatr. Res. 57:38R-46R(2005))。使用基因表達(dá)譜技術(shù)，Perkowski及其同事報(bào)道了在成年小鼠的 高氧肺損傷中受到調(diào)節(jié)的 385 個(gè)基因（Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 28:682-696(2003))。 [0010] 至少有兩項(xiàng)研宄檢測(cè)了 TGF-β 1在發(fā)育中的肺中異位過(guò)表達(dá)的影響。例如， Vicencio等人報(bào)道了具生物活性的TGF-β 1在新生小鼠的肺上皮細(xì)胞中的過(guò)表達(dá)與末端 肺發(fā)育的抑制相關(guān)（Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 31:650-656 (2004))，Gauldie 等人報(bào)道 了用編碼TGF-β 1的腺病毒感染新生大鼠肺會(huì)影響新生的肺結(jié)構(gòu)，包括產(chǎn)生纖維化的斑片 狀區(qū)域（未在新型BH)中見(jiàn)到）。（Am. J. Pathol. 163:2575-2584 (2003))。然而，并不清楚在 后一模型中所觀察到的變化是否直接與TGF-β 1的活性相關(guān)，因?yàn)榻佑|腺病毒（無(wú) TGF-β ) 的對(duì)照肺顯示顯著的遠(yuǎn)端氣道水腫，這表明腺病毒載體本身誘導(dǎo)炎癥。此外，兩項(xiàng)研宄均包 含TGF-β的被動(dòng)異位表達(dá)，因此不能模擬患有BH)的早產(chǎn)兒發(fā)育中的肺中發(fā)生的狀況。因 此，這些研宄對(duì)于闡明TGF-β在BPD中的作用并無(wú)幫助。
[0011] 同時(shí)，其他研宄已表明TGF-β調(diào)控肺發(fā)育中的早期事件，所述早期事件 包括分支形態(tài)發(fā)生（Zhao 等人，Am. J. Physiol. 273: L355-362 (1997) ;Zhao 等人， Am. J. Physiol. 21:L412-422(1999))。然而，影響近端傳導(dǎo)氣道（conducting)數(shù)量的胎 兒肺分支形態(tài)發(fā)生在肺發(fā)育的囊狀期之前即告完成（McMurty，Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 282:L341-344(2002))。因此，分支形態(tài)發(fā)生的缺陷與早期肺發(fā)育的疾病相 關(guān)，如肺發(fā)育不全和先天性膈疝，而與抑制或中斷肺發(fā)育的囊狀期和肺泡期的疾病BH)無(wú) 關(guān)。由于患有BH)的嬰兒的肺中沒(méi)有觀察到分支形態(tài)發(fā)生異常，其近端傳導(dǎo)氣道數(shù)量正常， 這些研宄對(duì)于闡明TGF-β是否在BH)發(fā)病機(jī)制中起作用也沒(méi)有幫助。
[0012] 最后，已在兒科肺病而不是BPD的某些模型中研宄了 TGF-β中和對(duì)肺發(fā)育的影 響。在這些情況中，TGF-β活性的提高在正常肺中通過(guò)改變TGF-β與細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)合 得到實(shí)現(xiàn)（Neptune 等人，Nat. Genet. 33:407-411 (2003)和 Massaro 等人，Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 278: L955-60 (2000))，或在培養(yǎng)的生長(zhǎng)的胎兒肺中通過(guò)提供過(guò)量 水平TGF-β實(shí)現(xiàn)（Zhang等人，E-PASS200659:5166. 6(2006))。對(duì)受損的發(fā)育中肺中產(chǎn)生 的過(guò)量TGF-β的中和是否抑制BH)的發(fā)生則沒(méi)有進(jìn)行研宄。由于病因?qū)W、病理學(xué)和病程的 差異，這些對(duì)TGF-β進(jìn)行了中和的研宄對(duì)我們理解TGF-β在BPD中的作用并無(wú)貢獻(xiàn)。見(jiàn) 例如 Neptune 等人，Nat. Genet. 33:407-411 (2003)和 Massaro 等人，Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 278:L955-60(2000)，其中報(bào)道了異常TGF-β信號(hào)傳導(dǎo)在馬方氏癥小鼠 模型中的作用；以及Zhang等人，E-PASS200659:5166. 6(2006)中報(bào)道了 TGF-β在作為與 在高海拔生活相關(guān)的先天性心臟病或肺血管疾病模型的低氧小鼠中的作用。
[0013] 總而言之，盡管一些研宄表明TGF-β能夠影響末端肺發(fā)育，其他研宄則表明 TGF-β在早得多的階段（在分支形態(tài)發(fā)生過(guò)程）中起作用，卻從沒(méi)有研宄直接指出在具有 罹患BH)風(fēng)險(xiǎn)的早產(chǎn)兒的受損的肺中，TGF-β是否在末端肺發(fā)育的調(diào)節(jié)起了致病作用，或 者在這樣的嬰兒中中和TGF-β是否對(duì)病程有任何影響。
[0014] BH)是嬰兒發(fā)病率和死亡率極為重要的原因。排在哮喘之后，BH)是對(duì)于兒科患者 花費(fèi)最昂貴的疾病。表面活性劑治療和其他先進(jìn)治療的利用改善了新生兒存活率，但沒(méi)有 伴隨Bro發(fā)病率的減少。因此，對(duì)于治療具有罹患BH)風(fēng)險(xiǎn)的早產(chǎn)兒的改良的方法仍存在 重大需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明部分基于這樣的發(fā)現(xiàn)和證實(shí)：在支氣管肺發(fā)育不良的高氧小鼠模型中，在 圍產(chǎn)期中施用抗TGF-β抗體能夠保護(hù)受損的發(fā)育中的肺的肺泡產(chǎn)生和血管發(fā)生不被抑 制。本發(fā)明提供了治療具有罹患支氣管肺發(fā)育不良（BPD)風(fēng)險(xiǎn)的嬰兒（包括早產(chǎn)兒）的方 法。
[0016] 本發(fā)明提供了通過(guò)在圍產(chǎn)期（包括產(chǎn)前期和/或產(chǎn)后期）中施用TGF-β拮抗物 治療嬰兒的方法。對(duì)于在產(chǎn)前期施用，TGF-β拮抗物可以直接對(duì)在子宮內(nèi)的嬰兒施用，或 對(duì)母親間接施用。
[0017] 在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法包括治療具有罹患支氣管肺發(fā)育不良風(fēng)險(xiǎn)的早 產(chǎn)兒，其中嬰兒的年齡為約妊娠24周至約產(chǎn)后6個(gè)月。在一個(gè)實(shí)施方案中，待治療的嬰兒 為出生于約妊娠32周或更早的早產(chǎn)兒。在一個(gè)實(shí)施方案中，待治療的嬰兒為出生于約妊娠 28周或更早的早產(chǎn)兒。在一個(gè)實(shí)施方案中，嬰兒出生時(shí)的重量為約1500克或更少。在另一 實(shí)施方案中，