專利名稱：治療疼痛的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到治療疼痛的方法。尤其，本發(fā)明涉及到通過神經(jīng)毒素的脊柱內(nèi)給藥治療疼痛的方法。
背景技術：
很多身體疾病，即使不是大多數(shù)，會引起疼痛。一般地當在皮膚以及某個內(nèi)部組織內(nèi)構成痛覺感受器的游離神經(jīng)末梢受到機械的、熱的或化學品刺激時，會感覺到疼痛。痛覺感受器沿傳入神經(jīng)元傳輸信號至中樞神經(jīng)系統(tǒng)，由此至大腦。
疼痛的起因包括炎癥、損傷、疾病、肌肉痙攣和神經(jīng)性事件或綜合病癥。無法治愈的疼痛對于患者是危害性的，由于限制機能、減少活動性、影響睡眠和極大地干涉生活的質量。
組織損傷時炎性痛發(fā)生，它可由外科手術或者歸因于不利的物理、化學或熱事件或者生物因素感染產(chǎn)生。當損傷組織業(yè)已被修復或者清除疼痛誘導刺激時，盡管炎性痛通常是可逆和平息的，目前治療炎性痛的方法具有許多缺點和不足。從而，治療疼痛癥狀的鎮(zhèn)痛藥或例如治療炎性痛起因因子的抗菌素的常規(guī)的經(jīng)口、非腸道的或局部給藥，能引起廣泛的藥物全身分布和不希望的副作用。另外，當前的炎性痛治療藥效持續(xù)時間短，這迫使經(jīng)常發(fā)生藥物重復給藥，并可能引起耐藥性、抗體產(chǎn)生和/或藥物依賴性和上癮，所有這些都是不令人滿意的。此外，經(jīng)常的給藥增加了病人治療方案的費用，并且需要病人記住遵守給藥計劃。
神經(jīng)性痛是持續(xù)的或慢性的疼痛綜合癥，它可由神經(jīng)系統(tǒng)、外周神經(jīng)、脊神經(jīng)節(jié)或背根或者中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷產(chǎn)生。神經(jīng)性痛綜合癥包括異常性疼痛、各種神經(jīng)痛，例如后皰疹神經(jīng)痛和三叉神經(jīng)神經(jīng)痛，幻痛，以及綜合區(qū)疼痛綜合癥，例如反射交感神經(jīng)營養(yǎng)障礙和灼痛。灼痛特征在于結合痛覺過敏和異常性疼痛的自發(fā)的燒灼疼痛。
不幸的是，當前治療神經(jīng)性痛的方法，例如通過靶向觸發(fā)點、外周神經(jīng)、plexi、背根和交感神經(jīng)系統(tǒng)的局部麻醉傳導阻滯僅僅具有短暫的抗疼痛作用。另外，長期持久的鎮(zhèn)痛劑治療方法，例如通過苯酚注射阻滯或者冷凍療法，增加了相當大風險的不可逆功能損傷。此外，如可樂定、類固醇、鴉片樣物質或咪達唑侖的慢性硬膜外或鞘內(nèi)(總起來說″脊柱內(nèi)的″)給藥具有顯著的副作用和可疑的功效。
不幸地，不存在足夠、可預測和明確地治療確定的神經(jīng)性痛的方法(Woolf C.等，Neuropathic PainAetiology，Symptoms，Mechanisms，and Management，Lancet 1999；3531959-64)，由于目前的神經(jīng)性痛治療方法包括僅僅試圖經(jīng)心理上或職業(yè)上的療法幫助病人應付，而不是通過減輕或消除經(jīng)受的疼痛。
強直或肌肉痙攣是脊髓外傷或其它引起脊髓內(nèi)損傷的疾病的嚴重的并發(fā)癥，肌肉痙攣通常伴隨著疼痛。肌肉痙攣期間經(jīng)受的疼痛起因于肌肉痙攣刺激機械敏感的痛覺感受器的直接作用或者痙攣壓迫血管并引起局部缺血的間接作用。由于痙攣增加了受影響的肌肉組織內(nèi)代謝的速率，有關的局部缺血變重，從而引起疼痛誘導物質的釋放。
在經(jīng)椎管對脊髓通過椎骨的包圍之內(nèi)，脊髓由三個脊膜鞘環(huán)繞，它與包圍腦的腦膜鞘是連續(xù)的。這三個脊膜鞘的最外面是硬脊膜物質、致密的、纖維膜，它通過硬膜外腔與椎骨骨膜在前面分離。硬脊膜物質后面是硬膜下腔。硬膜下腔環(huán)繞三個脊膜鞘的第二個，它圍繞脊髓、蛛網(wǎng)膜。蛛網(wǎng)膜通過蛛網(wǎng)膜下腔或鞘內(nèi)腔與第三脊膜鞘、軟膜分隔。蛛網(wǎng)膜下腔充滿腦脊髓液(CSF)。在軟膜的下面是脊髓。因此，向內(nèi)或者以椎骨后方式進行的級數(shù)是硬膜外腔、硬脊膜物質、硬膜下腔、蛛網(wǎng)膜、鞘內(nèi)腔、軟膜和脊髓。
某些藥物脊柱內(nèi)治療給藥，換言之或者硬膜外腔或者鞘內(nèi)腔，是已知的。藥物給藥可以或者通過腰椎穿刺注射或者通過導管插入直接進入鞘內(nèi)腔。鞘內(nèi)藥物給藥能避免一些藥物口服時的失活以及口服或靜脈給藥的全身作用。另外地，鞘內(nèi)給藥允許使用僅僅為口服或非腸道給藥所需有效劑量一部分的有效量。此外，鞘內(nèi)腔一般足夠寬，以便容納小導管，因此可用慢性藥物運輸系統(tǒng)。從而，通過巴氯芬的鞘內(nèi)給藥治療痙攣狀態(tài)是已知的。另外，為了肌內(nèi)肉毒桿菌減少肌肉痙攣狀態(tài)的附加作應，巴氯芬的鞘內(nèi)給藥與肌內(nèi)注射肉毒桿菌毒素結合是已知的。此外，通過鴉片樣物質嗎啡和芬太尼的脊柱內(nèi)給藥治療疼痛是已知的，如Gianno，J.，等于Intrathecal Drug Therapy forSpasticity and Pain，Springer-Verlag(1996)闡述的，此公開的內(nèi)容本文一并參考。
當前慢性疼痛的鞘內(nèi)治療方法是通過利用鞘內(nèi)泵，例如SynchroMed輸入系統(tǒng)，一種得自Minneapolis，Minn.Medtronic，Inc.的可編程的、植入泵。泵是需要的，由于當前使用中抗疼痛或鎮(zhèn)痙藥具有短持續(xù)時間的活性，由此必須經(jīng)常地重復給藥，這種重復給藥實際上不通過每天腰椎穿刺注射進行。泵用外科手段放置于病人腹部皮膚下。導管的一端與泵連接，導管的另一端穿入CSF填充的蛛網(wǎng)膜下或病人脊髓中鞘內(nèi)的腔。植入泵可編程以便藥物經(jīng)鞘內(nèi)放置的導管連續(xù)或間歇輸注。并發(fā)癥可出現(xiàn)，由于必需的外科手術植入步驟，并且用于治療疼痛的藥物已知的鞘內(nèi)給藥具有以下缺點活性持續(xù)時間短，允許通過鞘內(nèi)腔和全身運輸和/或擴散至較高CNS區(qū)域的脂溶性，和可能的呼吸抑制結果。
因此，即使并非全部，許多已知的鞘內(nèi)給藥的藥物用于治療疼痛的顯著問題是，無論是腰椎穿刺還是導管插入，因為藥物的溶解度特性，藥物會離開鞘內(nèi)腔，并且另外由于差的神經(jīng)元結合特性，藥物會在CSF內(nèi)循環(huán)至CNS的區(qū)域，在這里可能會影響大腦功能。
肉毒桿菌毒素厭氧革蘭氏陽性細菌肉毒梭狀芽孢桿菌產(chǎn)生有效的多肽神經(jīng)毒素，肉毒桿菌毒素，它引起稱之為肉毒中毒的人和動物的神經(jīng)性麻痹疾病。肉毒梭狀芽孢桿菌的孢子發(fā)現(xiàn)在土壤中，并且在不適當?shù)販缇捅静抗揞^廠的密閉食物容器中生長，它是許多肉毒中毒病例的原因。肉毒中毒作用一般在食用肉毒梭狀芽孢桿菌培養(yǎng)物或孢子感染的食品之后18至36小時顯示。肉毒桿菌毒素顯然能未削弱地通過腸層并攻擊中樞神經(jīng)系統(tǒng)。首先影響最高的腦神經(jīng)，接著較低的腦神經(jīng)，然后外周運動神經(jīng)元。未經(jīng)治療的肉毒桿菌毒素中毒癥狀包括內(nèi)側直肌輕癱、上瞼下垂、瞳孔對光的呆滯反應、行走困難、吞咽和說話、呼吸肌麻痹和死亡，并由它們發(fā)展。
肉毒桿菌毒素A型是已知對人最致命的天然生物劑。已經(jīng)測定，39單位每千克(U/kg)的肌內(nèi)的BOTOX(肉毒桿菌毒素A型純化神經(jīng)毒素復合體，得自Irvine，California的Allergan，Inc..肉毒桿菌毒素A型復合體亦得自Proton Products，Ltd.，U.K.，商品名為DYSPORT)對靈長目是LD50。一單位(U)的肉毒桿菌毒素可定義為基于小鼠腹膜內(nèi)注射的LD50。BOTOX每100單位小瓶包含約4.8ng的肉毒桿菌毒素A型復合體。從而，對于70kg人約40U/kg的LD50是約134ng或28小瓶(2800單位)肌內(nèi)BOTOX。已經(jīng)表征了七種免疫學清楚的肉毒桿菌神經(jīng)毒素，分別為神經(jīng)毒素血清型A，B，C1，D，E，F(xiàn)和G，其中的每一個通過中和類型特異的抗體區(qū)分。神經(jīng)毒素成分非共價地結合無毒蛋白，以形成高分子量復合體。不同的血清型的肉毒桿菌毒素在它們感染的動物種中不同，并且它們引起的麻痹的嚴重性和持續(xù)時間不同。例如，當以大鼠產(chǎn)生的麻痹速率計量時，已經(jīng)測定出肉毒桿菌毒素A型的效力500倍于肉毒桿菌毒素B型。另外地，已經(jīng)測定肉毒桿菌毒素B型的480U/kg劑量在靈長目是無毒的，該劑量大約是肉毒桿菌毒素A型的靈長目LD50的12倍(Moyer E等，肉毒桿菌毒素B型Experimental and Clinical Experience，第6章，Jankovic，J.等編輯(1994)″肉毒桿菌毒素治療″，71-85頁，Marcel Dekker，Inc.)。
微小數(shù)量的肉毒桿菌毒素業(yè)已用于減少過量骨胳和平滑肌和括約肌收縮。肉毒桿菌毒素可直接注射入機能亢進的或高張的肌肉或者其緊鄰的附近地區(qū)，確信它通過進入外周、神經(jīng)肌肉接點突觸前神經(jīng)終端并阻滯乙酰膽堿的釋放發(fā)揮作用。受影響的神經(jīng)終端因此抑制刺激肌肉收縮、引起肌緊張性還原。從而，當以治療劑量肌內(nèi)注射時，肉毒桿菌毒素A型可用于產(chǎn)生限于局部的化學去神經(jīng)，由此產(chǎn)生局部的虛弱或麻痹并且減輕過度的無意識的肌肉收縮。
通常在注射一周之內(nèi)觀察到外周肌內(nèi)肉毒桿菌毒素A型的臨床作用。一次肌肉注射肉毒桿菌毒素A型的癥狀減輕的通常時間平均是約三個月。以肉毒桿菌毒素治療學治療的肌肉最終從毒素誘導的暫時麻痹復原，可能歸因于新神經(jīng)萌芽或者初生突觸神經(jīng)傳遞再現(xiàn)，或者歸因于兩者。神經(jīng)萌芽能建立新的神經(jīng)肌肉接點。從而，神經(jīng)肌肉傳遞在幾個月的時期內(nèi)逐漸地恢復至正常。
在骨胳和平滑肌組織中，肉毒桿菌毒素顯示不具有明顯的器官或組織親和性，除了在毒素結合的神經(jīng)肌肉接點的膽堿能神經(jīng)元之外，并且通過神經(jīng)元受體內(nèi)在化，以及，如指出地，阻滯神經(jīng)遞質乙酰膽堿突觸前釋放，不會引起神經(jīng)元細胞死亡。
肉毒桿菌毒素業(yè)已用于涉及膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)傳遞的遞增級疾病的治療，特征在于，例如，特定病灶內(nèi)或部分條紋或平滑肌區(qū)機能亢進的神經(jīng)肌肉活性。如此，一種或多種肉毒桿菌毒素血清型的肌內(nèi)注射已經(jīng)用于治療，瞼痙攣、痙攣性斜頸、半面痙攣、痙攣性發(fā)音困難、口下頜張力障礙和四肢張力障礙、肌原纖維痛、磨牙癥、弛緩不能、下巴震顫、痙攣狀態(tài)、幼年大腦麻痹、hyperhydrosis、多涎、非張力障礙的震動、眉溝、病灶張力障礙、肌緊張性頭痛、偏頭痛和腰脊痛。經(jīng)常地，顯著量的痛減輕已經(jīng)由肌內(nèi)治療獲得。在局部肌內(nèi)注射，最普遍地為肉毒桿菌毒素A型，或者一種或另一種其它的肉毒桿菌神經(jīng)毒素血清型之后，觀察到這些優(yōu)點。與相同劑量水平的肉毒桿菌毒素A型相比，肉毒桿菌毒素血清型B，C1，D，E和F明顯具有較低的效力和/或更短的活性持續(xù)時間。
盡管所有肉毒桿菌毒素血清型明顯抑制神經(jīng)肌肉接點的神經(jīng)遞質乙酰膽堿釋放，它們通過作用不同的神經(jīng)分泌蛋白和/或在不同位點裂開這些蛋白這樣做。例如，肉毒桿菌A型和E型都裂開25千道爾頓(kD)的突觸體相關蛋白(SNAP-25)，但是它們在此蛋白內(nèi)靶向不同的氨基酸序列。肉毒桿菌毒素B，D，F(xiàn)和G型作用于泡相關蛋白(VAMP，亦稱為小突觸泡蛋白)，每個血清型在不同的位點裂開蛋白。最后，肉毒桿菌毒素C1型已顯示裂開突觸融合蛋白和SNAP-25，這些作用機理的差別能夠影響各種肉毒桿菌毒素血清型的相對作用效力和/或作用持續(xù)時間。
對于所有七種已知的肉毒桿菌毒素血清型，分泌的肉毒桿菌毒素蛋白分子的分子量大約是150kD。有趣地，肉毒桿菌毒素由梭狀芽胞桿菌細菌作為含150kD肉毒桿菌毒素蛋白分子連同締合非毒素蛋白的復合體釋放。因此，肉毒桿菌毒素A型復合體可由梭狀芽胞桿菌以900kD、500kD和300kD形式生產(chǎn)。肉毒桿菌毒素B型和C1明顯僅生產(chǎn)為500kD復合體。肉毒桿菌毒素D型生產(chǎn)為300kD和500kD復合體。最后，肉毒桿菌毒素E和F型僅生產(chǎn)為約300kD復合體。這些復合體(即，分子量大于約150kD)確信含有非毒素血細胞凝集素蛋白和非毒素和無毒性非血細胞凝集素蛋白。這兩種非毒素蛋白(同含相關的神經(jīng)毒素復合體的肉毒桿菌毒素分子一起)能夠起提供抗肉毒桿菌毒素分子變性的穩(wěn)定性，以及當攝取毒素時抗消化酸的保護作用。另外，這種情況是可能的，較大的(大于約150kD分子量)肉毒桿菌毒素復合體以較慢的速率引起肉毒桿菌毒素離開肉毒桿菌毒素復合體肌內(nèi)注射位點的擴散。
肉毒桿菌毒素對中樞神經(jīng)組織作用的生物化學機理是有爭論的。另外，影響的CNS神經(jīng)遞質的數(shù)量以及肉毒桿菌毒素對不同的CNS神經(jīng)遞質的合成、釋放、蓄積和代謝的影響程度和本質仍然在檢測。體外研究已經(jīng)表明肉毒桿菌毒素抑制鉀陽離子誘導的乙酰膽堿和去甲腎上腺素從腦組織原代細胞培養(yǎng)物的釋放。另外，已報道了肉毒桿菌毒素抑制甘氨酸和谷氨酸鹽在脊髓神經(jīng)元原代培養(yǎng)物的誘發(fā)的釋放，以及在腦突觸小體制劑中肉毒桿菌毒素抑制神經(jīng)遞質乙酰膽堿、多巴胺、去甲腎上腺素、CGRP和谷氨酸鹽中每一種的釋放。
肉毒桿菌毒素A型可由在發(fā)酵罐中建立和生長肉毒梭狀芽孢桿菌培養(yǎng)物獲得，然后按照已知的步驟收獲和凈化發(fā)酵的混合物。所有肉毒桿菌毒素血清型最初是作為非活性的單鏈蛋白合成的，應由蛋白酶裂開或切口以變成神經(jīng)活性的。這種細菌菌株使肉毒桿菌毒素血清型A和G具有內(nèi)原蛋白酶，并且血清型A和G因此能從細菌培養(yǎng)物中主要以其活性形式回收。相反地，肉毒桿菌毒素血清型C1，D和E由非蛋白水解菌株合成，并且因此在從培養(yǎng)物回收時一般未活化。血清型B和F由蛋白水解和非蛋白水解菌株產(chǎn)生，并且因此能夠以活化或非活化形式回收。然而，即使蛋白水解菌株產(chǎn)生例如肉毒桿菌毒素B型，僅僅裂開部分產(chǎn)生的毒素。切口與未切口分子的準確比例取決于培養(yǎng)的長度和培養(yǎng)的溫度。因此，一定百分比的任何制劑，例如肉毒桿菌毒素B型毒素，有可能是非活性的，或許解釋了與肉毒桿菌毒素A型相比已知的肉毒桿菌毒素B型顯著低的效力。臨床制劑中非活性肉毒桿菌毒素分子的存在對于制劑的全部載荷有貢獻，它已與增加的抗原性連系，無助于其臨床功效。另外地，已知肉毒桿菌毒素B型對于肌內(nèi)注射具有較短持續(xù)時間的活性，在同一劑量水平效力低于肉毒桿菌毒素A型。
因此，需要一種通過藥劑脊柱內(nèi)給藥有效治療疼痛和/或痙攣的方法，該方法具有如下特性長持續(xù)時間的活性，離開給藥鞘內(nèi)腔的低速率擴散，低速率擴散至給藥部位之外的其它鞘內(nèi)區(qū)，適于疼痛治療和在治療劑量水平的有限的或不顯著的副作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明符合這種需要并通過神經(jīng)毒素鞘內(nèi)給藥提供有效治療疼痛的方法，該方法具有長持續(xù)時間的活性，從例如給藥鞘內(nèi)腔擴散出的低速率，低速率擴散至給藥部位之外的其它鞘內(nèi)區(qū)，適于疼痛治療和在治療劑量水平的有限的或不顯著的副作用特性。
按照本發(fā)明的一種治療疼痛的方法，具有神經(jīng)毒素對哺乳動物的脊柱內(nèi)給藥的步驟，從而減輕哺乳動物患有的疼痛。優(yōu)選地，使用的神經(jīng)毒素是肉毒桿菌毒素，例如肉毒桿菌毒素血清型A，B，C，D，E，F(xiàn)和G的一種或一種或多種的組合。最優(yōu)選地，使用的肉毒桿菌毒素是肉毒桿菌毒素A型，由于肉毒桿菌毒素A型的高效、易得性和治療各種疾病臨床應用的長期歷史。
按照本發(fā)明方法的脊柱內(nèi)給藥的神經(jīng)毒素未結合、依附、附加或熔合神經(jīng)元靶向部分，并且未與神經(jīng)元靶向部分結合給藥。神經(jīng)元靶向部分是一種化合物，它功能上與神經(jīng)元上結合位點交互作用，引起靶向部分和/或連接靶向部分的軛合物以及例如原代感覺傳入的神經(jīng)元表面物理締合。從而，靶向部分提供適于一種或多種類型神經(jīng)元的特異性或者結合親和性。本發(fā)明中，任何摻入神經(jīng)毒素以便按照公開的方法使用的藥物制劑(即，神經(jīng)毒素、氯化鈉(生理鹽水)和例如白蛋白的穩(wěn)定劑的重組溶液)缺乏或基本上不含任何有意連接或準備的神經(jīng)元靶向部分。
由于不必要的一種或多種靶向部分人工制品或構建體的用途被排除在本發(fā)明的范圍之外，因為我們令人驚奇地發(fā)現(xiàn)按照本發(fā)明的脊柱內(nèi)神經(jīng)毒素給藥提供顯著的疼痛減輕，即便神經(jīng)毒素并未與任何非天然或非內(nèi)在的神經(jīng)毒素神經(jīng)元靶向部分結合給藥。從而，我們意想不到地發(fā)現(xiàn)天然神經(jīng)毒素，例如肉毒桿菌毒素A型，能夠接著脊柱內(nèi)給藥后與CNS神經(jīng)元互相作用并且引起疼痛減輕，即使神經(jīng)毒素未人工地或控制地給予任何神經(jīng)元特異性或結合親和性，例如通過神經(jīng)元靶向部分與神經(jīng)毒素的連接。在我們的發(fā)明之前，人們確信，如以下討論的，神經(jīng)毒素，例如肉毒桿菌毒素A型，基于脊柱內(nèi)(包括鞘內(nèi))給藥，產(chǎn)生對CNS廣泛的、不集中的擴散和有害的作用，這樣的有害作用包括痙攣狀態(tài)。因此，認為神經(jīng)元靶向部分有意與神經(jīng)毒素連接具有必要性，以減弱或消除這些假定的由神經(jīng)毒素(例如肉毒桿菌毒素A型)的脊柱內(nèi)給藥引起的有害作用。
我們令人驚訝地發(fā)現(xiàn)肉毒桿菌毒素，例如肉毒桿菌毒素A型，能夠以約10-3U/kg和約60U/kg之間的量脊柱內(nèi)給藥，以減輕哺乳動物(例如人類患者)患有的疼痛。優(yōu)選地，使用的肉毒桿菌毒素以約10-2U/kg和約50U/kg之間的量脊柱內(nèi)給藥。更優(yōu)選地，肉毒桿菌毒素以10-1U/kg和約40U/kg之間的量脊柱內(nèi)給藥。最優(yōu)選地，肉毒桿菌毒素以1U/kg和約30U/kg之間的量脊柱內(nèi)給藥。在本公開的方法的特別優(yōu)選的實施方法中，肉毒桿菌毒素以約1U/kg和約20U/kg之間的量給藥，在一些臨床設定中，肉毒桿菌毒素能夠以約1U/kg和約10U/kg之間的量有益地給藥。顯著地，本公開方法的疼痛減輕效果能夠持續(xù)最高10天，或者持續(xù)最高20天，和取決于一些因素，例如使用的劑量，每次神經(jīng)毒素給藥持續(xù)最高3個月。
神經(jīng)毒素的脊柱內(nèi)給藥優(yōu)選通過鞘內(nèi)給藥，例如鞘內(nèi)給藥至中樞神經(jīng)系統(tǒng)的顱、頸、胸、腰、骶骨或尾骨區(qū)，并且給藥步驟包括進入哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)的蛛網(wǎng)膜下腔，注射神經(jīng)毒素至蛛網(wǎng)膜下腔。進入步驟可由實行腰椎穿刺實施。
選擇性地，脊柱內(nèi)給藥步驟包括哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)的蛛網(wǎng)膜下腔的導管插入步驟，然后經(jīng)導管插入步驟插入的導管注射神經(jīng)毒素至蛛網(wǎng)膜下腔。注意在注射步驟之前，在哺乳動物中可以連接或移植適于神經(jīng)毒素對哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)給藥的給藥裝置。這種給藥裝置可由神經(jīng)毒素的貯器組成，這里貯器可操作地連接泵裝置，以便從貯器中泵出等分部分的神經(jīng)毒素，進入蛛網(wǎng)膜下腔導管的末端。
值得注意地是，給藥步驟能夠在疼痛(炎癥、神經(jīng)病、損傷誘發(fā)的、癌癥引起的、痙攣，等等)事件或哺乳動物患有的綜合癥發(fā)生開始或隨后進行。因此，在疼痛事件開始之前的大約超過0.5小時至大約14天能夠實施給藥步驟。更優(yōu)選地，在疼痛事件開始之前的大約超過0.5小時至大約10天能夠實施給藥步驟。最優(yōu)選地，在疼痛事件開始之前的大約超過0.5小時至大約7天、4天、24小時或6小時能夠實施給藥步驟。在本發(fā)明特別優(yōu)選的實施方案中，在疼痛事件開始之前的大約2小時到大約5小時實施給藥步驟。本方法可以用于治療與異常性疼痛有關的疼痛。
本發(fā)明范圍之內(nèi)方法的詳細的實施方案包括如下步驟首先經(jīng)哺乳動物的真皮切口導管插入哺乳動物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的蛛網(wǎng)膜下腔，然后經(jīng)切口穿線導管至蛛網(wǎng)膜下腔，該導管具有開口的始端和遠處開口的末端。其次，在哺乳動物中連接或植入給藥裝置，以便向哺乳動物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)蛛網(wǎng)膜下腔給予肉毒桿菌毒素，這種給藥裝置包括容納多劑量肉毒桿菌毒素的貯器，該貯器與泵裝置相連，以便從貯器泵取等分部分的肉毒桿菌毒素至導管的始端，導管的始端與泵裝置相連。第三，啟動泵裝置，最后經(jīng)導管的末端將大約10-3U/kg和大約60U/kg之間的肉毒桿菌毒素注入哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)蛛網(wǎng)膜下腔，從而減輕哺乳動物患有的疼痛。
在本發(fā)明范圍之內(nèi)另一優(yōu)選的方法是體內(nèi)減弱人類患者的疼感活性或感受的方法，該方法包括脊柱內(nèi)給予人患者治療有效量的肉毒桿菌毒素的步驟，從而引起人類患者疼感活性或感受的體內(nèi)減弱。脊柱內(nèi)給藥步驟可以在疼感活性、感受、感覺或綜合癥發(fā)生或開始之前或隨后進行。
本發(fā)明范圍內(nèi)的進一步優(yōu)選的方法是一種治療疼痛的方法，其通過選擇具有抗疼痛活性的神經(jīng)毒素，選擇影響疼感活性的患者部分中樞神經(jīng)系統(tǒng)；和向選擇的該部分中樞神經(jīng)系統(tǒng)脊柱內(nèi)給予選擇的神經(jīng)毒素。
特別地，用于實踐本方法的神經(jīng)毒素可由梭狀芽胞桿菌細菌制備，例如一種或多種的肉毒梭狀芽孢桿菌、Clostridium butyricum和Clostridium beratti種。
本發(fā)明范圍內(nèi)的另一優(yōu)選方法是治療疼痛的方法，該方法包括給予哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)或脊神經(jīng)節(jié)以神經(jīng)毒素的步驟，因此減輕哺乳動物患有的疼痛。本發(fā)明范圍內(nèi)的進一步優(yōu)選的方法是改善病人機能的方法，該方法包括給予哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)或脊神經(jīng)節(jié)以神經(jīng)毒素的步驟，通過測定減輕疼痛、減少臥床時間、增加可動性、較健康體態(tài)和較多樣化的生活方式的一種或多種因素的改善，從而改善病人的機能。
本發(fā)明也包括在其方法范圍內(nèi)使用改性的神經(jīng)毒素。按照改性神經(jīng)毒素，它意指已刪除、改性或代替(與天然神經(jīng)毒素相比)一種或多種氨基酸的神經(jīng)毒素，包括重組技術制備的神經(jīng)毒素以及重組生產(chǎn)的神經(jīng)毒素的衍生物和片段。


從以下說明書、權利要求和附圖中能夠更好的理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點，這里在以下所有附圖1-7中，″注射″意謂鞘內(nèi)注射。
圖1是顯示本發(fā)明范圍內(nèi)的方法減輕大鼠福爾馬林模型誘導炎性痛的劑量反應曲線。x軸表示大鼠福爾馬林模型開始后以分鐘計的時間。y軸表示緊接著使用對照(生理鹽水，n＝11)和在福爾馬林刺激開始之前2小時至5小時注射0.0625U/kg(n＝10)、0.625U/kg(n＝14)和3.125U/kg(n＝9)濃度的BOTOX(肉毒桿菌毒素A型純化神經(jīng)毒素復合體)注射液，福爾馬林注射過的爪的抬起和舔的次數(shù)。
圖2是表示在福爾馬林試驗開始之前超過二分之一小時注射時，本發(fā)明范圍內(nèi)的方法減輕大鼠福爾馬林模型誘導炎性痛至少7天的時程曲線。x軸表示大鼠福爾馬林模型開始之后的以分鐘計的時間。y軸表示緊接著使用對照(生理鹽水，n＝8)和在福爾馬林刺激開始之前0.5小時、2小時至5小時(n＝14)和7天注射0.625U/kg濃度的BOTOX注射液，福爾馬林注射過的爪的抬起和舔的次數(shù)。
圖3是表示使用各種濃度的肉毒桿菌毒素A型時，本發(fā)明范圍內(nèi)的方法減輕大鼠福爾馬林模型誘導的炎性痛至少七天的劑量反應曲線。x軸表示大鼠福爾馬林模型開始之后以分鐘計的時間。y軸表示緊接著使用對照(生理鹽水，n＝11)和在福爾馬林刺激開始7天前以0.0625U/kg(n＝8)、0.625U/kg(n＝7)、3.125U/kg(n＝6)濃度注射的BOTOX注射液，福爾馬林注射過的爪的抬起和舔的次數(shù)。
圖4是顯示本發(fā)明范圍內(nèi)的方法減輕大鼠福爾馬林模型誘導的炎性痛的時程曲線。x軸表示大鼠福爾馬林模型開始后以分鐘計的時間。y軸表示緊接著注射對照(生理鹽水，n＝11)和在福爾馬林刺激開始2小時14天前以0.625U/kg濃度注射BOTOX，福爾馬林注射過的爪的抬起和舔的次數(shù)。
圖5是顯示肉毒桿菌毒素A型和蠅蕈醇基于大鼠福爾馬林模型誘發(fā)的炎性痛鎮(zhèn)痛作用的對比曲線。x軸表示大鼠福爾馬林模型開始之后以分鐘計的時間。y軸表示緊接著使用對照注射液(生理鹽水，n＝11)、在福爾馬林刺激開始之前2至5小時或六天以0.625U/kg濃度注射的BOTOX注射液、之前10分鐘或六天注射的1μg蠅蕈醇，福爾馬林注射過的爪的抬起和舔的次數(shù)。
圖6表示具有局部鞘內(nèi)鎮(zhèn)痛作用的本發(fā)明范圍內(nèi)的方法減輕大鼠福爾馬林模型誘發(fā)的炎性痛的曲線。x軸表示大鼠福爾馬林模型開始之后以分鐘計的時間。y軸表示緊接著使用對照(這里使用的用于鞘內(nèi)注射生理鹽水的導管近尾部地(因此在其腰膨大)位于其植入點或者4.5cm(n＝1)或者8.5cm(n＝11))，和經(jīng)近尾部地位于其植入點僅4.5cm的導管以0.625U/kg(n＝3)或3.125U/kg(n＝4)濃度注射的BOTOX，福爾馬林注射過的爪的抬起和舔的次數(shù)。
圖7是顯示本發(fā)明范圍內(nèi)的方法減輕外科手術誘發(fā)的神經(jīng)性痛的曲線。x軸表示或者生理鹽水(n＝8)或者濃度為0.625U/kg(n＝11)或3.125U/kg(n＝9)的BOTOX注射之后以小時計的時間。y軸表示G值，鎮(zhèn)痛作用尺度。BL意指基線。
本發(fā)明包括治療疼痛的方法。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)神經(jīng)毒素對病人中樞神經(jīng)系統(tǒng)的脊柱內(nèi)給藥能夠導致顯著和長期持久的疼痛減輕，并且沒有顯著的不希望的副作用。從而，本發(fā)明范圍內(nèi)的方法提供抗疼痛或鎮(zhèn)痛減輕功效。
本文使用的″脊柱內(nèi)″意指硬膜外腔、鞘內(nèi)腔里或之內(nèi)、白色或灰色脊髓物質或者附屬結構，例如背根和脊神經(jīng)節(jié)。
在我們的發(fā)明之前，本領域熟練人員確信神經(jīng)毒素，例如肉毒桿菌毒素的鞘內(nèi)給藥，會(1)在受體中誘導顯著的痙攣狀態(tài)和(2)對脊髓和腦功能促成有害的影響。從而，考慮到引用的有害作用(1)例如，Williamson等于Clostridial Neurotoxins and SubstrateProteolysis in Intact Neurons，J.of Biological Chemistry27113；7694-7699(1996)報道了破傷風毒素和肉毒桿菌毒素A型抑制神經(jīng)遞質甘氨酸和谷氨酸由鼠胎脊髓細胞培養(yǎng)物的誘發(fā)釋放，而Hagenah等在Effects of Type A Botulinum Toxin on theCholinergic Transmission at Spinal Renshaw Cells and on theInhibitory Action at la Inhibitory Interneurones，Naunyn-Schmiedeberg′s Arch.Pharmacol.299，267-272(1977)報道了直接脊柱內(nèi)注射在實驗中制備的肉毒桿菌毒素A型，麻醉鼠抑制CNS閏紹細胞的活性。中樞甘氨酸和谷氨酸神經(jīng)遞質釋放的抑制以及閏紹細胞活性下降調(diào)節(jié)大概都能夠引起體內(nèi)顯著的運動神經(jīng)元機能亢進的促進以及外周肌肉痙攣狀態(tài)。
至于有害作用(2)確信破傷風神經(jīng)毒素的鞘內(nèi)給藥，通過破傷風毒素沿CNS神經(jīng)元逆行移動，對脊髓和大腦功能產(chǎn)生顯著的負面作用，因此禁忌有關神經(jīng)毒素，例如肉毒桿菌毒素的鞘內(nèi)給藥。尤其，肉毒桿菌毒素和破傷風毒素均由梭狀芽胞桿菌細菌制成，盡管是由不同種的梭狀芽胞桿菌。值得注意地，一些研究人員報道了肉毒桿菌毒素至少在一定程度上具有破傷風毒素顯著的神經(jīng)上升特征。參見，例如Habermann E.，125I-Labeled Neurotoxin from ClostridiumBotulinum APreparation，Binding to Synaptosomes and Ascentin the Spinal Cord，Naunyn-Schmiedeberg′s Arch.Pharmacol.281，47-56(1974)。
我們的發(fā)明令人驚奇地均未遭遇到有害作用(1)或者(2)，可以實踐本發(fā)明公開的方法以提供有效和長期持久的疼痛減輕，以及在治療的病人的生活質量上提供廣泛改善。病人患有的疼痛可歸因于，例如損傷、外科、感染、事故或疾病(包括癌和糖尿病)，包括神經(jīng)性疾病和紊亂。
優(yōu)選地，用于實踐本發(fā)明范圍內(nèi)的方法的神經(jīng)毒素是肉毒桿菌毒素，例如肉毒桿菌毒素血清型A，B，C，D，E，F(xiàn)或G的一種。優(yōu)選地，使用的肉毒桿菌毒素是肉毒桿菌毒素A型，由于它在人體中的高效力、易得到性以及肌內(nèi)注射局部給藥時用于治療骨骼和平滑肌疾病的已知用途。肉毒桿菌毒素B型并不是用于本公開方法的優(yōu)選毒素，由于B型與A型比較已知具有顯著較低的效力和功效，并不易于得到，以及在人的臨床用途中具有有限的歷史。
按照公開的發(fā)明，可以基于例如選擇的神經(jīng)毒素的溶解度性質和神經(jīng)毒素給藥的量，選擇神經(jīng)毒素的脊柱內(nèi)給藥途徑。神經(jīng)毒素給藥量可根據(jù)治療的具體疾病、其嚴重性和包括大小、體重、年齡和治療應激性的其它各種變數(shù)廣泛變化。例如，CNS痛覺傳入神經(jīng)元體受影響的區(qū)域范圍確信與神經(jīng)毒素注射的體積成比例，而止痛量，對于大多數(shù)劑量范圍，確信與注射的神經(jīng)毒素濃度成比例。此外，適于神經(jīng)毒素給藥的具體的脊柱內(nèi)位置取決于待治療疼痛dermosome的位置。確定適當?shù)慕o藥途徑和劑量的方法一般在病例上由主治醫(yī)師在病例基礎上確定。這些確定對于本領域普通技術人員是常規(guī)的(參見，例如Harrison′s Principles of Internal Medicine(1997)，AnthonyFauci等編輯，第14版，McGraw Hill出版)。
優(yōu)選地，鞘內(nèi)實施脊柱內(nèi)給藥，由于其中進入相對較大的鞘內(nèi)腔更方便，并且由于優(yōu)選的神經(jīng)毒素肉毒桿菌毒素在富脂硬膜外環(huán)境中一般顯示低溶解度。另外，硬膜外神經(jīng)毒素給藥是脊柱內(nèi)給藥很少優(yōu)選的途徑，因為神經(jīng)毒素必需經(jīng)鞘內(nèi)腔擴散，以通過確信基于CNS和脊神經(jīng)節(jié)(DRG)神經(jīng)元的作用具有抗疼痛作用。我們發(fā)現(xiàn)通過這種公開的方法可有效治療炎性和神經(jīng)性痛，不具有顯著的肌肉痙攣狀態(tài)或弛緩或者其它副作用。
按照本發(fā)明的神經(jīng)毒素脊柱內(nèi)給藥能夠通過各種途徑，例如導管插入或腰椎穿刺。本發(fā)明長期持久的治療作用大體上消除了慢性抗疼痛藥物給藥的需要，這樣以致于可以通過不經(jīng)常的神經(jīng)毒素腰椎穿刺注射有益地實踐本方法。另外，與移動導管進入其它的CNS位置相比，鞘內(nèi)腰椎穿刺神經(jīng)毒素給藥途徑促進毒素更準確和局部化的輸送，對CNS損害危險較小。
鞘內(nèi)神經(jīng)毒素可通過彈丸注射或導管插入給藥。導管可于L3-4或L4-5處(距離脊髓是安全距離，其在人體中終端于L1)植入，并且在蛛網(wǎng)膜下腔向上引導以在預期的位置停止。對于疼痛處理，導管的安置或注射器彈丸注射的位置取決于察覺到疼痛的位置和醫(yī)師的優(yōu)選。
值得注意的是，可以在疼痛事件或綜合癥發(fā)生之前或期間，按照本公開方法實施治療神經(jīng)毒素給藥。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)毒素，例如肉毒桿菌毒素，可以以約10-3U/kg至約60U/kg之間的量，按照本公開方法脊柱內(nèi)給藥。約10-3U/kg劑量能夠產(chǎn)生抗疼痛作用，如果直接傳輸至或在CNS的背角之上，和/或如果肉毒桿菌毒素傳輸通過如離子電滲療法輔助。小于約10-3U/kg劑量的脊柱內(nèi)給藥不會產(chǎn)生顯著或持久的治療結果。大于60U/kg的脊柱內(nèi)劑量接近神經(jīng)毒素的致死量，例如肉毒桿菌毒素。用于獲得任一抗疼痛作用的神經(jīng)毒素接觸CNS神經(jīng)以致有利地影響或向下調(diào)節(jié)神經(jīng)支配的器官或組織的疼痛或肌肉痙攣感覺，這樣是希望的。因此，神經(jīng)毒素通過例如硬膜外注射的脊柱內(nèi)給藥需要增加劑量十倍，以解決在神經(jīng)毒素從硬膜外腔至鞘內(nèi)腔然后至CNS外部神經(jīng)的擴散中的稀釋。
肉毒桿菌毒素，例如肉毒桿菌毒素A型，鞘內(nèi)給藥以便在治療的病人中獲得抗疼痛作用的優(yōu)選范圍是約10-2U/kg至約50U/kg。少于約10-2U/kg產(chǎn)生相對較小的，盡管仍能觀察到，抗疼痛作用，而大于約50U/kg能引起部分肌肉軟弱和毒素中毒癥狀。肉毒桿菌毒素，例如肉毒桿菌毒素A型，鞘內(nèi)給藥以便在治療的病人中獲得抗疼痛作用更優(yōu)選的范圍是約10-1U/kg至約30U/kg。小于約10-1U/kg可產(chǎn)生小于最優(yōu)或最長可能持續(xù)時間的預期的治療作用，而大于約30U/kg仍然能夠引起部分肌肉軟弱癥狀。肉毒桿菌毒素，例如肉毒桿菌毒素A型，鞘內(nèi)給藥以便在治療的病人中獲得抗疼痛作用最優(yōu)選的范圍是約1U/kg至約20U/kg。肉毒桿菌毒素，例如肉毒桿菌毒素A型，在這種優(yōu)選范圍內(nèi)鞘內(nèi)給藥能夠提供驚人的治療成效。此外，我們的實驗工作表明約1U/kg至約10U/kg的劑量范圍對于病人中的炎性和神經(jīng)性痛的治療，能夠提供顯著和長期持久的抗疼痛作用，且沒有顯著的副作用。
通過BOTOX生產(chǎn)的裂開的SNAP-25蛋白免疫組織化學染色，我們已經(jīng)確定BOTOX鞘內(nèi)給藥散布在大鼠背角表層中，它是痛覺傳入纖維終止的脊髓層。因此，不希望束縛于任何具體的理論，我們假設鞘內(nèi)肉毒桿菌毒素的抗疼痛作用歸因于其對中樞端感覺傳入神經(jīng)和/或背角二級突觸神經(jīng)各種神經(jīng)遞質釋放的特異抑制。
本發(fā)明包括局部應用至病人中樞神經(jīng)系統(tǒng)時，在其范圍內(nèi)任何具有長期持久抗疼痛作用的神經(jīng)毒素的用途。例如，由任何毒素生產(chǎn)梭狀芽胞桿菌細菌，例如肉毒梭狀芽孢桿菌、Clostridium butyricum和Clostridium beratti，生產(chǎn)的神經(jīng)毒素可用于或者使適用于本發(fā)明的方法。另外，所有肉毒桿菌血清型A，B，C，D，E，F(xiàn)和G能夠有益地用于本發(fā)明的實踐，盡管如上解釋，A型是最優(yōu)選的，B型是最不優(yōu)選的血清型。本發(fā)明的實踐每次注射能夠在人體中提供3個月或更長的鎮(zhèn)痛作用。
顯著地，本發(fā)明范圍內(nèi)的方法能夠提供改善的患者功能?！甯纳苹颊吖δ堋蹇啥x為這樣的改善，這種改善由如減少疼痛、減少臥床時間、增加可動性、更健康大的體態(tài)、多樣的生活方式和/或正常肌緊張性允許的治療等因素測量。
如上闡述，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過對痛苦的病人進行神經(jīng)毒素脊柱內(nèi)給藥，能夠獲得驚人的效果和長期持久的疼痛治療。在其最優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明通過肉毒桿菌毒素A型鞘內(nèi)注射實施。顯著地，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過神經(jīng)毒素經(jīng)本文公開的方法脊柱內(nèi)給藥，可以獲得驚人的、長期持久的鎮(zhèn)痛和/或改善病人功能的作用，即使神經(jīng)毒素并未通過各種處理技術或工藝連接或融合神經(jīng)元靶向部分，例如非神經(jīng)毒素蛋白，以提供神經(jīng)毒素對一種或多種具體類型神經(jīng)元的靶向特異性。因此，本發(fā)明將任何與一種或更多人工地連接或融合神經(jīng)元靶向部分的用途排除在其范圍之外。神經(jīng)毒素顯示對神經(jīng)元(即，對神經(jīng)元表面具體的受體)天然的結合親合力，由于存在天然神經(jīng)毒素分子結構固有的結合部分(例如，肉毒桿菌毒素重鏈結合域，即Hc片段)。因此，為明晰起見，本文使用的″靶向部分″或″神經(jīng)元靶向部分″意謂提供神經(jīng)毒素特異性或增強的神經(jīng)元結合親和性的靶向部分，并且它不是具有這樣的靶向部分的神經(jīng)毒素的天然或固有特征。反之，本文使用的″結合部分″意謂提供神經(jīng)元結合親和性的天然神經(jīng)毒素的固有成分。
本發(fā)明在其范圍內(nèi)包括(a)通過細菌培養(yǎng)、毒素提取、濃縮、保藏、凍干和/或重組得到或加工的神經(jīng)毒素；和(b)改性或重組神經(jīng)毒素，換言之已經(jīng)由已知的化學/生物化學氨基酸改性步驟或者利用已知宿主細胞/重組載體重組技術有意刪除、改性或取代一個或多個氨基酸或氨基酸序列的神經(jīng)毒素，以及如此制備的神經(jīng)毒素衍生物或片段，但是，如表明的，排除了具有一個或多個連接神經(jīng)元靶向部分的神經(jīng)毒素。
按照本發(fā)明使用的肉毒桿菌毒素可以凍干或真空干燥形式在容器中負壓下貯藏。冷凍干燥之前，肉毒桿菌毒素可組合藥學上可接受的賦形劑、穩(wěn)定劑和/或載體，例如白蛋白。凍干材料可與生理鹽水或水重組。
具體實施例方式
實施例下列實施例以本發(fā)明范圍內(nèi)特別優(yōu)選的方法供給本領域普通熟練人員以便實施本發(fā)明，并不是有意限制本發(fā)明人認為的發(fā)明范圍。實施例1-4和6顯示肉毒桿菌A的鞘內(nèi)給藥具有對炎性痛的鎮(zhèn)痛作用，而實施例5和7顯示肉毒桿菌A鞘內(nèi)給藥對神經(jīng)性疼痛具有鎮(zhèn)痛作用。
實施例1肉毒桿菌毒素A型鞘內(nèi)給藥對炎性痛鎮(zhèn)痛作用本實驗的目的是采用大鼠福爾馬林模型研究肉毒桿菌毒素A型對炎性痛的鎮(zhèn)痛作用。
體重270g至350g的雄性Sprague-Dawley大鼠每只以異氟烷麻醉。在此和以后所有實施例中，通過經(jīng)在池上的硬脊膜切口植入約10cm長的PE(聚乙烯)-10管，沿著大鼠脊髓近尾部穿線約8.5cm至腰膨大附近實施的鞘內(nèi)套管插入術，實施神經(jīng)毒素的鞘內(nèi)給藥，如Yaksh T.等，Chronic Catheterization of the Spinal Subarachnoid Space，Physio & Behav 17l031-1036(1976)介紹的。BOTOX或者對照液體生理鹽水經(jīng)腰膨大設置的導管從福爾馬林試驗之前0至5小時鞘內(nèi)給藥。
如Dubuisson D.等于The Formalin TestA Quantitative Studyof the Analgesic Effects of Morphine，Merperdine，and BrainStem Stimulation in Rats and Cats，Pain，4(1977)，161-174闡明的評定止痛的福爾馬林試驗如下。因此，福爾馬林(5％，50μl)皮下注入大鼠右后爪。我們評估福爾馬林引起的縮回反應次數(shù)和在時間段內(nèi)舔已注射爪的次數(shù)。在福爾馬林試驗中，早期反應(早期)的記錄立即開始并持續(xù)5分鐘(0-5分鐘)。后期反應(后期)記錄在福爾馬林注射之后10分鐘開始并持續(xù)50分鐘(10-60分鐘)。
圖1表示在福爾馬林注射之前2-5小時的BOTOX鞘內(nèi)給藥(0.0625U/kg，0.625U/kg或3.125U/kg)減少福爾馬林模型誘發(fā)的炎性痛。對照組(n＝11)以生理鹽水鞘內(nèi)治療。在大鼠右后爪注射福爾馬林在頭5分鐘(第一階段)和10-60分鐘(第二階段)產(chǎn)生一致的抬起/舔和縮回反應。劑量為0.0625U/kg(0.003ng/kg；n＝10)，0.625U/kg(0.03ng/kg，n＝14)和3.125U/kg(0.15ng/kg，n＝9)的BOTOX在第一和第二階段顯著減少了抬起/舔次數(shù)。按照慣例，一單位(U)的重組BOTOX在小鼠中提供腹膜內(nèi)中值致死量(LD50)。
第一階段(圖1的時間0至加上約5-10分鐘)確信是典型的無髓原代傳入神經(jīng)活性短期持續(xù)發(fā)作。在較長的第二階段(圖1中約加5-10分鐘起)，確信延長低水平的C一纖維活性產(chǎn)生其中WDR(DR意指背根)神經(jīng)元的輸出與C-纖維輸入相比很大的促進。
由于第一和第二階段期間測得抬起/舔次數(shù)的顯著減少，本實施例表明肉毒桿菌毒素型鞘內(nèi)給藥，在0.0625U/kg(0.003ng/kg；n＝10)，0.625U/kg(0.03ng/kg，n＝14)和3.125U/kg(0.15ng/kg，n＝9)劑量下具有對炎性痛顯著的鎮(zhèn)痛作用。
實施例2肉毒桿菌毒素A型鞘內(nèi)給藥對炎性痛的鎮(zhèn)痛作用持續(xù)至少14天如實施例1闡明的進行雄性Sprague-Dawley大鼠鞘內(nèi)套管插入術。圖2(對照，n＝8)顯示以BOTOX(0.03ng/kg或0.625U/kg，n＝14)在福爾馬林注射之前2至5小時預處理的大鼠在第一和第二階段均減少了抬起/舔次數(shù)。BOTOX的鎮(zhèn)痛作用在BOTOX治療后持續(xù)7天(0.625U/kg，n＝5)，但是與2小時預處理相比減少了(圖2)。另外，如圖3所示，肉毒桿菌A型鞘內(nèi)給藥之后七天的鎮(zhèn)痛作用是劑量依賴的。此外，如圖4所示，BOTOX的鎮(zhèn)痛作用持續(xù)至少14天(0.625u/KG，N＝4)。如圖2所示，在福爾馬林刺激開始之前0.5小時以BOTOX預處理大鼠未能減少福爾馬林誘導的疼痛。
該實施例表明鞘內(nèi)肉毒桿菌毒素A型的顯著的鎮(zhèn)痛作用在大鼠毒素給藥之后持續(xù)至少14天?？梢院侠淼募俣?，由所得的數(shù)據(jù)推斷，在大鼠中鎮(zhèn)痛持續(xù)至少約20天。因此可以預計源自肉毒桿菌毒素A型的鞘內(nèi)給藥在人體中的抗炎性痛鎮(zhèn)痛將持續(xù)至少約60天。
實施例3肉毒桿菌毒素A型和蠅蕈醇鞘內(nèi)給藥對炎性痛的鎮(zhèn)痛作用比較如實施例1闡明的進行受檢大鼠鞘內(nèi)套管插入術。鞘內(nèi)給予BOTOX(0.625U/kg，福爾馬林試驗之前2-5小時或6天)或者短期起鎮(zhèn)痛作用的蠅蕈醇(1μg，福爾馬林試驗之前10分鐘或六天)，并且在指明的隨后時間進行福爾馬林試驗。
如圖5所示(對照生理鹽水，n＝11)，在福爾馬林試驗六天前BOTOX給藥的鎮(zhèn)痛作用，與福爾馬林試驗六天前蠅蕈醇鞘內(nèi)給藥的鎮(zhèn)痛作用相比，經(jīng)過階段2大部分，具有更長的鎮(zhèn)痛活性持續(xù)時間。另外，圖5顯示在福爾馬林刺激2-5小時前BOTOX鞘內(nèi)給藥和福爾馬林刺激10分鐘前蠅蕈醇鞘內(nèi)給藥產(chǎn)生可相當?shù)逆?zhèn)痛。
實施例4肉毒桿菌型A鞘內(nèi)給藥對炎性痛的位置特異性鎮(zhèn)痛作用如實施例1闡明的實施鞘內(nèi)造管術，除了近尾部地植入導管僅僅約4.5cm，與常規(guī)的8.5-10cm相對。對照(生理鹽水)導管在8.5cm(n＝11)或4.5cm(n＝1)位置植入。經(jīng)近尾部植入4.5cm的導管以0.625U/kg(n＝3)或3.125U/kg(n＝4)劑量給予BOTOX。然后進行大鼠福爾馬林試驗。如圖6所示，BOTOX經(jīng)位于4.5cm安置的導管鞘內(nèi)給藥，在大鼠福爾馬林試驗中有很小或沒有鎮(zhèn)痛作用。
已知人足跟和底部是源自腰膨大的第五腰神經(jīng)的皮區(qū)(參見，例如plate 150 in Netter，F(xiàn).Atlas of Human Anatomy，第二版(1997)，Novartis)，而且神經(jīng)分布大概與大鼠中的相似。因此，可以假設由于注射福爾馬林的大鼠足底受神經(jīng)支配，它自沿大鼠脊髓約7.5cm至9cm近尾部處理(取決于受體大鼠的大小)的腰膨大發(fā)出，近尾部僅4.5cm的鞘內(nèi)導管的放置不會產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用，如果鞘內(nèi)給予BOTOX對脊髓神經(jīng)元顯示位置特異性作用。并且這種假設由圖5所示的數(shù)據(jù)證實。
本實施例支持肉毒桿菌毒素鞘內(nèi)給藥的功效和安全性，由于我們在使用的劑量觀察到既沒有運動原短缺也沒有血壓改變發(fā)生，由BOTOX鞘內(nèi)給藥，我們也確定(圖5)鞘內(nèi)的BOTOX僅在其鞘內(nèi)給藥位置明顯具有對CNS的局部化作用。
實施例5肉毒桿菌毒素A型鞘內(nèi)給藥對神經(jīng)性痛的鎮(zhèn)痛作用本實施例研究肉毒桿菌毒素A型是否能夠減少由L5、L6神經(jīng)結扎誘發(fā)的異常性疼痛。以異氟烷麻醉雄性Sprague Dawley大鼠(100-120g)，按照Kim S.等在An Experimental Model for PeripheralNeuropathy Produced by Segmental Spinal Nerve Ligation in theRat，Pain，50(1992)，355-363中所述方法的外科神經(jīng)操作。暴露并除去L6橫突。接著分隔L4和L5脊神經(jīng)并是可見的，通過以3-0絲線緊緊扎住進行L5結扎。L6脊神經(jīng)位于骶髂接點尾部內(nèi)側并以6-0縫線結扎。一個月后對顯示異常性疼痛的大鼠進行鞘內(nèi)套管插入術(如手術后注意到后爪變形和趾甲生長。通過對采用下列方案的普通無害機械刺激的敏感反應，大鼠發(fā)生異常性疼痛。采用von Frey毛發(fā)觸覺測量器測量觸覺異常性疼痛。在作為BOTOX的肉毒桿菌毒素A型給藥之前(基線)和之后，測試大鼠。僅僅在小時生理節(jié)奏循環(huán)的白天進行試驗。大鼠置入具有絲網(wǎng)底的塑料籠內(nèi)，這樣能夠完全接觸爪子。適應環(huán)境大約30分鐘直到籠探察和主要的準備活動停止。測試區(qū)是坐骨神經(jīng)分布的中部足底左后爪，避開較差敏感性隆凸(腳墊)。爪用一系列的具有實驗上增加的硬度的8只von Frey毛發(fā)(0.41，0.70，1.20，2.00，3.63，5.50，8.50，和15.10g)接觸(Stoelting)。von Frey毛發(fā)垂直觸及足底表面，具有頂在爪上引起輕微屈曲的足夠的力量并且保持約6-8秒。以幾秒的間隔進行刺激，使可以清晰分析任何對先前刺激的行為反應。如果劇烈地縮回爪，記錄為陽性反應。移動認為是不明確的反應，在這樣的情形下重復刺激?；趯φ?、未手術大鼠和痊愈、人工手術的大鼠的觀察，選擇15.10g毛發(fā)(較小大鼠體重的約10％)中止作為試驗的上限，因為毛發(fā)會舉高整個肢體而不彎曲，從而實質上改變了刺激的性質。
采用升降方法測定50％縮回(withdraw)閾值(G值)(Dixon W.，Efficient Analysis of Experimental Observations，Ann RevPharmacol Toxicol 1980，20441-62)。在此范例中，試驗以2.0g毛發(fā)，該系列中的中間毛發(fā)，開始。刺激總以連續(xù)方式進行，無論上升的還是下降。在缺乏爪對最初選擇頭發(fā)的縮回反應時，進行更強的刺激。如果爪縮回，接著選擇下一更弱的刺激。通過這種方法的最優(yōu)閾值計算需要50％閾值附近的六個反應。由于閾值不是已知的，當從任何方向達到閾值時可以產(chǎn)生相似反應的條件(strings)。于是，盡管記錄了所有反應，臨界六個數(shù)據(jù)點計數(shù)并未開始，直至越過反應閾值，此時跨閾值的兩個反應在后面指定為六個的系列中的頭兩個反應。對持續(xù)進行刺激的另外四個反應，并且其基于大鼠反應上或下順序地變化，組成了該系列的剩余部分。
如此，收集的實際反應數(shù)從最小值4(爪從首先的2.0g毛發(fā)遞減至最弱的0.4g毛發(fā)的連續(xù)縮回情況下閾值低于實際刺激范圍)，改變至最大值9(在首次縮回發(fā)生在15.1g的第5遞增刺激，繼之以誘發(fā)四個另外反應的情形下，假定縮回在或低于15.1g持續(xù)發(fā)生)。觀察到連續(xù)的陽性或陰性反應連續(xù)發(fā)生至刺激設定用盡的情形下，分別地指定15.00g和0.25g的值。采用慣例，X＝縮回(陽性反應)，0＝無縮回(陰性反應)，列表顯示所得模式的陽性和陰性反應，采用公式，50％克閾值＝(10[Xf＝k])/10000以內(nèi)插替換50％反應閾值，這里Xf＝最后的vonFrey毛發(fā)使用值(對數(shù)單位)；k＝該模式陽性和陰性反應列表值，和＝刺激之間的均差(對數(shù)單位)。
圖7(對照，n＝8)顯示BOTOX對神經(jīng)病大鼠以0.625U/kg，0.03ng/kg(n＝11)，或者以3.125U/kg，0.15ng/kg(n＝9)的鞘內(nèi)給藥，明顯減少了大鼠的異常性疼痛，鎮(zhèn)痛作用持續(xù)超過一周。圖4中沿x軸的時間間隔是BOTOX鞘內(nèi)給藥之后的時間。較高的G值表明在爪縮回之前需要更強的力量。
以上的實施例顯示肉毒桿菌毒素A型的鞘內(nèi)給藥對于炎性和神經(jīng)性痛具有顯著的和長期持久的鎮(zhèn)痛作用，并且鎮(zhèn)痛作用是劑量依賴性的和位置特異性的。
另外的觀察顯示，對于這些劑量，鞘內(nèi)使用BOTOX不會產(chǎn)生血壓的任何顯著變化，并且此外在受體大鼠中不會引起任何顯著的運動原缺乏。
實施例6炎性痛的治療年齡45、患急性炎性痛的病人通過鞘內(nèi)給藥，例如通過向腰部腰椎穿刺，以約0.1U/kg和30U/kg之間的肉毒桿菌毒素A型治療，如前所述，具體的毒素劑量和注射位置，以及毒素給藥的頻率，取決于主治醫(yī)師技能之內(nèi)的種種因素。在毒素給藥之后1-7天之內(nèi)，實質上減輕了病人的疼痛。
可以在不同的脊柱級注射肉毒桿菌毒素以治療各種dermosome，換言之治療各種身體部分的疼痛。另外，采用Tuohy針在椎骨級L3-4或L4-5經(jīng)腰椎穿刺，可以經(jīng)皮植入導管至鞘內(nèi)腔。當CSF流可識別時，將硅橡膠導管采用C-臂向頭側穿過以驗證導管放置。導管可進入各種椎骨位置和/或采用不同的劑量濃度治療各種類型的疼痛和/或痙攣。從而，導管可在鞘內(nèi)腔內(nèi)放在經(jīng)受疼痛或痙攣的皮區(qū)水平。
實施例7神經(jīng)性痛的治療年齡36、患神經(jīng)病性起源疼痛的病人通過經(jīng)向腰部腰椎穿刺的鞘內(nèi)給藥給予約0.1U/kg和30U/kg之間的肉毒桿菌毒素A型進行治療。1-7天之內(nèi)實質地減輕了疼痛癥狀。
實施例8
脊髓損傷后疼痛的治療年齡39、患有脊髓損傷后疼痛的病人，通過對脊髓(例如脊髓腰部)鞘內(nèi)給藥，例如經(jīng)腰椎穿刺或導管插入，給予約0.1U/kg和30U/kg之間的肉毒桿菌毒素A型進行治療，如前所述，具體的毒素劑量和注射位置，以及毒素給藥的頻率，取決于主治醫(yī)師技能之內(nèi)的種種因素。在毒素給藥之后1-7天之內(nèi)，實質地減輕了病人的疼痛。
實施例9四肢損傷后疼痛的治療年齡51、患有手、臂、足或腿損傷后疼痛的病人，通過對脊髓(例如脊髓腰部)鞘內(nèi)給藥，例如經(jīng)腰椎穿刺或導管插入，給予約0.1U/kg和30U/kg之間的肉毒桿菌毒素A型進行治療，如前所述，具體的毒素劑量和注射位置，以及毒素給藥的頻率，取決于主治醫(yī)師技能之內(nèi)的種種因素。在毒素給藥之后1-7天之內(nèi)，實質地減輕了病人的疼痛。
實施例10癌痛的治療年齡63、遭受癌痛的病人，通過對脊髓(例如脊髓腰部)鞘內(nèi)給藥，例如經(jīng)腰椎穿刺或導管插入，給予約0.1U/kg和30U/kg之間的肉毒桿菌毒素A型進行治療，如前所述，具體的毒素劑量和注射位置，以及毒素給藥的頻率，取決于主治醫(yī)師技能之內(nèi)的種種因素。在毒素給藥之后1-7天之內(nèi)，實質地減輕了病人的疼痛。
實施例11糖尿病痛的治療年齡47、遭受糖尿病痛的病人，通過對脊髓(例如脊髓腰部)鞘內(nèi)給藥，例如經(jīng)腰椎穿刺或導管插入，給予約0.1U/kg和30U/kg之間的肉毒桿菌毒素A型治療，如前所述，具體的毒素劑量和注射位置，以及毒素給藥的頻率，取決于主治醫(yī)師技能之內(nèi)的種種因素。在毒素給藥之后1-7天之內(nèi)，實質地減輕了病人的疼痛。
按照本文公開的發(fā)明治療疼痛的神經(jīng)毒素脊柱內(nèi)給藥方法具有許多益處和優(yōu)點，包括如下1.顯著減輕疼痛癥狀。
2.每次注射神經(jīng)毒素，可減輕疼痛癥狀約2至約4個月。
3.注射的神經(jīng)毒素往往產(chǎn)生CNS位置特異性抗疼痛作用。
4.注射的神經(jīng)毒素顯示很少或者無擴散或轉移出該CNS注射部位的趨勢。
5.神經(jīng)毒素脊柱內(nèi)注射發(fā)生很少或不發(fā)生顯著的不希望的副作用。
6.脊柱內(nèi)注射神經(jīng)毒素的量可以顯著地小于其它給藥途徑(即，肌內(nèi)、括約肌內(nèi)、經(jīng)口或非腸道)需要的相同神經(jīng)毒素的量，并獲得相當?shù)淖饔谩?br> 7.本方法的抗疼痛作用通常產(chǎn)生預期的副作用較大的患者可動性、更加積極的體態(tài)和改善的生活質量。
盡管通過一些優(yōu)選的方法詳細介紹了本發(fā)明，本發(fā)明范圍內(nèi)的其它實施方案、改型和改進是可能的。例如，廣泛的神經(jīng)毒素可有效用于本發(fā)明的方法。另外，本發(fā)明包括脊柱內(nèi)給藥方法，其中并行或接連給予兩種或更多神經(jīng)毒素，例如兩種或多種肉毒桿菌毒素。例如，肉毒桿菌毒素A型可以脊柱內(nèi)給藥直至臨床反應消失或中和抗體產(chǎn)生，接著給予肉毒桿菌素素E型。選擇性地，可以脊柱內(nèi)給予肉毒桿菌血清型A-G任何兩種或多種的組合，以控制希望的治療結果的開始和持續(xù)時間。此外，可以在神經(jīng)毒素給藥之前，并行地或隨后地脊柱內(nèi)給予非神經(jīng)毒素化合物以提供附加作用，例如在例如肉毒桿菌毒素的神經(jīng)毒素產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用之前，增強鎮(zhèn)痛或使鎮(zhèn)痛更迅速地開始。
我們的發(fā)明在其范圍內(nèi)也包括神經(jīng)毒素(例如肉毒桿菌毒素)在制備通過神經(jīng)毒素脊柱內(nèi)給藥治療疼痛的藥劑中的用途。
因此，下列權利要求的精神和范圍并不局限于以上闡述的優(yōu)選實施方案的說明。
權利要求
1.有效量的未連接到神經(jīng)元靶定部分的肉毒桿菌毒素B到G型用于制備用于在鞘內(nèi)給藥時減輕疼痛的藥劑的水溶液的用途。
2.具有抗疼痛活性、不包括神經(jīng)元靶定部分的肉毒桿菌毒素B到G型在制備用于在將含有有效量肉毒桿菌毒素的藥劑鞘內(nèi)給藥至選擇的病人影響疼痛活動的脊柱區(qū)部分時治療疼痛的藥劑中的用途。
3.有效量的、未連接到神經(jīng)元靶定部分的肉毒桿菌毒素B到G型在制備用于在鞘內(nèi)給藥至哺乳動物的脊柱區(qū)或者脊神經(jīng)節(jié)時減輕哺乳動物患有的疼痛的藥劑中的用途。
全文摘要
公開了一種通過鞘內(nèi)給予人類患者治療有效量的神經(jīng)毒素，例如肉毒桿菌毒素A型，治療疼痛的方法。
文檔編號A61K38/00GK1683004SQ20051005470
公開日2005年10月19日 申請日期2000年5月9日 優(yōu)先權日1999年10月12日
發(fā)明者K·R·奧基, 崔明磊 申請人:阿勒根公司