專利名稱:將治療性細胞給予哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)的方法、藥物組合物和制品的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及將治療性細胞給予哺乳動物鼻腔上三分之一處的方法和藥物組合物,使得該治療性細胞能繞過血腦屏障從而預防和/或治療該哺乳動物受損的和/或退化的和/或受傷的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。
背景技術:
中樞神經(jīng)系統(tǒng)的某些細胞群體因衰老、患病或受損而破壞或喪失,S卩,死亡導致了許多神經(jīng)學病癥。這些病癥中受破壞或損壞的細胞在本質(zhì)上不會被替換,因此,中樞神經(jīng)系統(tǒng)受破壞和/或退化從而導致功能喪失。最近的證據(jù)證明可能通過細胞移植治療而進行神經(jīng)元置換(neuronal replacement)和神經(jīng)元回路的部分重建。該領域的許多初期研究利用胎兒細胞治療。然而,最近了解到發(fā)育中、甚至成年哺乳動物神經(jīng)系統(tǒng)含有一定群體的未分化、多能神經(jīng)干細胞,這些干細胞顯示的可塑特性對于為許多神經(jīng)學病癥設計更有效的神經(jīng)再生方案有利。受破壞和/或退化的CNS,即,細胞死亡導致的所述神經(jīng)學病癥、疾病和/或損傷包括阿爾茨海默病、輕度認知缺損、年齡相關的記憶缺陷、帕金森病、腦血管疾病,包括中風,克羅伊茨費爾特-雅各布病、家族性肌萎縮性側(cè)索硬化、路維小體癡呆癥、動脈粥樣硬化、精神分裂癥、孤獨癥、遲發(fā)性運動障礙、多發(fā)性硬化癥、癲癇、威爾遜病、進行性核上性麻痹、哈-斯二氏綜合 征、多系統(tǒng)萎縮(multisystem atrophy)、亨廷頓病、家族性基底神經(jīng)節(jié)變性(familial basal ganglia degeneration)、唐氏綜合征、白內(nèi)障、血色病、珠蛋白生成障礙性貧血、腦出血、蛛網(wǎng)膜下出血、顱腦損傷和脊髓損傷。此外,某些醫(yī)學過程,例如冠狀動脈旁路搭橋(CABG)外科手術與導致中樞神經(jīng)系統(tǒng)破壞和/或退化和相伴的細胞死亡的神經(jīng)學并發(fā)癥有關。以CABG為例,每年全球?qū)嵤┰撏饪剖中g的患者超過800,000人。進行的許多CABG手術與神經(jīng)學并發(fā)癥有關。在具有外科手術后損傷的患者中,這些并發(fā)癥從最多16%的中風到50%的一般性認知降低以及一些患者中在隨后5年認知逐漸降低。此外,一些CABG患者表現(xiàn)出身體和行為受損。參見Newman M F等,N.Eng.J.Med.344:395-402(2001) ;Brillman J., Neurol.Clin.11:475-495(1993);和 Seines, 0.A., Ann.Thorac.Surg.67:1669-1676 (1999)。神經(jīng)干細胞已顯示能在細胞置換治療中替代受損和/或退化的CNS中喪失和瀕死的細胞以及喪失的神經(jīng)回路。例如,用MPTP-—種選擇性破壞腦干中多巴胺能細胞的藥物-治療小鼠,然后移植神經(jīng)干細胞群導致由供者和宿主細胞構成的重建多巴胺能細胞群。在小鼠中利用缺氧-缺血腦損傷模型的相似研究顯示移植神經(jīng)干細胞提高了受損系統(tǒng)的恢復(Park 等,(1999) J.Neurotraumal6:675-687 和 Park 等,(1997) Soc.Neurosc1.Abst.23:346)。在中風患者中,移植人神經(jīng)元細胞系的細胞顯示改善了神經(jīng)學功能(Kondziolka D.等,(2000) “Transplantation of cultured human neuronal cells forpatients with stroke (為中風患者移植培養(yǎng)的人神經(jīng)兀細胞)”.Neurology.55:565-9)。在阿爾茨海默病的小鼠模型中,將神經(jīng)干細胞移植入前額和頂骨皮質(zhì)極大緩解了膽堿能不足和 AD 相關的近期記憶破壞(Wang, Q.等,(2006)“Neural stem cells transplantationin cortex in a mouse model of Alzheimer’ s disease (阿爾茨海默病小鼠模型的皮層中的神經(jīng)干細胞移植)”.J Med Invest.,53:61-9)。此外,在帕金森病中,在哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中退化的神經(jīng)元包括黑質(zhì)的多巴胺能神經(jīng)元。晚期帕金森病患者的最新細胞置換方案包括紋狀體內(nèi)移植6到9周齡人胚胎的黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元。移植后首個6-24個月內(nèi)逐漸產(chǎn)生臨床改善(Olanow等,(1996)Trends Neurosc1.19:102-109 和 Lindvall 等,(1999)Mov.Disord.14:201-205)?,F(xiàn)已證明不同來源,例如造血、胚胎干細胞移植在嚴重帕金森病患者中產(chǎn)生若干益處(Freed,CR等,“Transplantation of embryonic dopamine neurons for severe Parkinson’ sdisease (嚴重帕金森病的胚胎多巴胺神經(jīng)元移植N Engl J Med2001; 344:710-719)。進行性多發(fā)性硬化癥患者也可體會到相似的益處(Ni XS等.,(2006)“Autologoushematopoietic stem cell transplantation for progressive multiplesclerosis: report of efficacy and safety at three yr of follow up in21patients (進行性多發(fā)性硬化癥的自體造血干細胞移植:21位患者中3年隨訪的效力和安全性報道)”Clin Transplant.20:485-9)(進一步提示MS治療應將免疫調(diào)節(jié)與神經(jīng)保護性調(diào)節(jié),例如細胞治療相結(jié)合以實現(xiàn)最大的治療益處)。此外,在具有中度進行性亨廷頓病的3位非癡呆患者中首次研究了人胎兒到成年人紋狀體移植。I年時的磁共振成像評估記錄了移植物存活和生長情況,周圍的組織未置換。所有患者在認知功能的某些方面得到改善(Kopyov等,(1998)J.Exp.Neurol.149:97-108)。還參見 Date 等,(1997) J.Exp.Neurol.`147:10-17?;谥委熜约毎闹委煹囊阎P秃头椒ǜ髯孕枰饪剖中g介入,S卩,采用不靶向中樞神經(jīng)系統(tǒng)的受損區(qū)域的侵入性移植技術和/或全身性遞送方法移植神經(jīng)干細胞。提供能以非侵入性和高度靶向方式供應治療性細胞(包括但不限于神經(jīng)干細胞)的方法、藥物組合物和/或制品或試劑盒是極具優(yōu)勢的。例如,優(yōu)選采用能避免全身性接觸的方法將這種治療性細胞遞送至退化的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。目前已知的方法或藥物組合物均不能提供這種優(yōu)勢。本發(fā)明通過將治療性細胞施加于鼻腔上三分之一處來提供這些優(yōu)點,從而能繞過血腦屏障并將治療性細胞和其它化合物直接遞送至中樞神經(jīng)系統(tǒng)。本發(fā)明的某些實施方式包括用鼻部和/或粘膜抗生素幫助保護對象患者以免在施加治療性細胞和/或藥物化合物后鼻部細菌沿神經(jīng)通路遷移。這種抗生素熟知是局部應用的,但不知道與治療性細胞和/或藥物化合物的鼻內(nèi)應用組合作為預治療、共同治療和/或后續(xù)治療而全身性和/或鼻內(nèi)給予。例如,在一個研究中,涂抹在鼻內(nèi)的莫匹羅星將感染率減半或更高。金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是一種廣泛分布的細菌,其通常寄居在約25_30%的所有住院患者的鼻孔中,而不會造成傷害。但該細菌可污染手術部位,導致嚴重的、經(jīng)常是致死性的感染,特別是在免疫系統(tǒng)虛弱的人中。另一項研究發(fā)現(xiàn)鼻木糖醇(nasal xylitol)(在保健食品店中出售的非處方藥)能減少鼻部細菌以及減弱它們駐留在鼻粘膜上和感染鼻粘膜中細胞的能力。其它研究發(fā)現(xiàn)防衛(wèi)素(人粘膜中發(fā)現(xiàn)的一種天然抗生素)能保護免遭細菌感染并增強保護性免疫功能。哺乳動物防衛(wèi)素是由宿主編碼的小的、陽離子性抗菌肽,認為它們是先天免疫力的重要抗生素樣效應物。通過利用樹突細胞和T細胞上的趨化因子受體,防衛(wèi)素還可能調(diào)節(jié)抵御微生物侵襲的宿主繼承性免疫力。防衛(wèi)素具有強大的免疫學佐劑活性,防衛(wèi)素或選擇的趨化因子與獨特型淋巴瘤抗原相連產(chǎn)生了強效的抗腫瘤疫苗。某些趨化因子具有抗微生物活性的報道支持了防衛(wèi)素和趨化因 子之間在功能上有重疊。雖然在活性和總體四級結(jié)構上顯示相似性,但防衛(wèi)素和趨化因子之間的進化關系尚未測定(De Yang等,Mammaliandefensins in immunity:more than just microbicidal (免疫力中的哺乳動物防衛(wèi)素:不僅是抗菌).Trends Immunol.2002 年 I 月;23(6): 291-612072367)。此外,熟知包括營養(yǎng)性和生長因子,例如促紅細胞生成素(EPO)、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)、神經(jīng)生長因子(NGF)、成纖維細胞生長因子(FGF)和表皮生長因子(EGF)的調(diào)節(jié)劑在干細胞的體外和體內(nèi)存活和分化中起到至關重要的作用(Erickson等,Roles ofinsulin and transferring in neural progenitor survival and proliferation(膜島素和轉(zhuǎn)移在神經(jīng)祖細胞存活和增殖中的作用).J Neurosci Res.2008年2月21日;Bossolasco 等,Neuro-glial differentiation of human bone marrow stem cells invitro (人骨髓干細胞的體外神經(jīng)-膠質(zhì)分化).Exp Neurol.2005年I月;193(2):312-25)。在同時應用EPO的情況中,夕卜科手術移植細胞顯示存活更好(Kanaan等,Exogenouserythropoietin provides neuroprotection of grafted dopamine neurons in a rodentmodel of Parkinson’s disease (在帕金森病的卩齒齒類模型中外源性促紅細胞生成素為移植的多巴胺神經(jīng)元提供神經(jīng)保護作用).Brain Res.2006年I月12日;1068 (I): 221—9)。然而,將這些調(diào)節(jié)性因子或試劑與鼻內(nèi)應用治療性細胞和/或其藥物組合物聯(lián)合引入鼻腔的上三分之一處,從而能繞過血腦屏障是未知的。此外,熟知包含各種生長因子(包括胰島素樣生長因子-1 (IGF-1)、神經(jīng)生長因子(NGF)和堿性成纖維細胞生長因子(bFGF))的調(diào)節(jié)劑能調(diào)節(jié)外周和中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育期間神經(jīng)細胞的存活和分化。調(diào)節(jié)劑,例如神經(jīng)營養(yǎng)因子也是發(fā)育期間的神經(jīng)生長所需的(Tucker等,(2001) Nature Neurosc1.4:29-37)。在成熟的神經(jīng)系統(tǒng)中,這些營養(yǎng)性因子維持神經(jīng)細胞的形態(tài)學和神經(jīng)化學特征并在功能性上加強了活性突觸連接。這些調(diào)節(jié)因子可用于改善本發(fā)明的細胞置換治療。例如,bFGF增強體外神經(jīng)元的存活和生長。此外,當移植的神經(jīng)元經(jīng)遺傳學工程改造而表達bFGF時,bFGF在體內(nèi)對移植的神經(jīng)元產(chǎn)生強效的生長促進作用(Takayama等,(1995) Nat.Med.1:53-8)。此外,植入將表皮生長因子和bFGF分泌入移植的胎兒腹側(cè)中腦組織(fetal ventral mesencyphalic tissue)的基于聚合物的生物活性棒改善了功能特征并提高了細胞存活(Tornquvist 等,(2000)Exp.Neurol.164:130-138)。神經(jīng)生長因子(NGF)還顯示能影響CNS中的移植組織。例如,將膽堿能神經(jīng)元移植入毗鄰移植細胞含有NGF-釋放性顆粒的腦組織中,該神經(jīng)元中ChAT活性(表明膽堿能細胞活性的試驗)顯著升高(Mahoney 等,(1999)Med.Sc1.96:4536-4539)。IGF-1也顯示能促進有絲分裂后哺乳動物CNS神經(jīng)干細胞的分化并影響人紅細胞系祖細胞的凋亡。參見,例如 Arsenijevic 等,(1998) J.Neurosc1.18:2118-2128 ;Tanigachi 等,(1997)Blood90:2244-2252 ;Reboarcet 等,(1996) J.Biol.Reprod.55:1119-1125 ;Muta 等,(1994)J.Clin.1nvest.94:34-43 ;和 Muta 等,(1993) J.Cell.Phys.156:264-271。此外,現(xiàn)已證明某些生長相關蛋白,例如GAP-43和CAP-23起到促進受損軸突再生的作用,還可能支持脊髓和 CNS 再生。參見,例如 Bomze 等,(2001)Nature Neurosc1.4: 38-43 和 Woolf 等,(2001)Nature Neurosc1.4:7—9。然而,給予調(diào)節(jié)劑作為改善經(jīng)歷神經(jīng)再生,S卩,基于治療性細胞方案的哺乳動物的臨床結(jié)果的手段遇到了困難。這些試劑通常不能全身性給予。此外,許多調(diào)節(jié)劑不能有效穿過血腦屏障。雖然腦室內(nèi)給藥是遞送調(diào)節(jié)劑的有效方法,但其是臨床情況中不優(yōu)選的侵入性技術。植入含有調(diào)節(jié)劑的聚合物也是侵入性的,并且還受限于聚合物植入體中調(diào)節(jié)劑能誘發(fā)效應的半徑較小。此外,雖然已對移植的細胞進行了遺傳學改造以表達調(diào)節(jié)劑,但植入后細胞的穩(wěn)定轉(zhuǎn)染和存活仍成問題。本發(fā)明特別提供了這些問題的解決方法。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述的情況,需要將治療性細胞和/或藥物組合物有效而非侵入性地遞送至破壞和/或退化的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的方法。本發(fā)明特別涉及預防和/或治療因疾病或其它病癥導致CNS細胞喪失或死亡而受到破壞和/或退化的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。具體地說,本發(fā)明提供通過鼻內(nèi)應用至鼻腔上三分之一處而將治療有效量的至少一種治療性細胞轉(zhuǎn)運至CNS的方法、藥物組合物和制品,從而繞過血腦屏障并避免了不良的全身性接觸以及侵入性遞送方法。本發(fā)明的各種實 施方式包括鼻內(nèi)預防、預治療、后續(xù)治療和/或作為藥物組合物的組分,所述藥物組合物包含治療有效量的治療性細胞和遞送增強劑來增強治療性細胞遞送至CNS。還有其它實施方式包括至少一種鼻內(nèi)和/或全身性應用的抗生素作為預治療、共同治療(同時給予或作為包含治療性細胞的治療組合物的組分給予)和/或后續(xù)治療方法以在治療性細胞治療期間保護患者。還有其它實施方式包括將治療有效量的至少一種調(diào)節(jié)劑給予至哺乳動物鼻腔上三分之一處作為預治療、后續(xù)治療和/或作為包含治療性細胞的藥物組合物的一部分。還有其它實施方式包括至少一種鼻內(nèi)和/或全身性應用的免疫抑制劑作為預治療、共同治療(同時給予或作為包含治療性細胞的治療組合物的組分給予)和/或后續(xù)治療方法在治療性細胞治療期間提高治療性細胞的活力。本發(fā)明可用于改善經(jīng)歷神經(jīng)再生方案的哺乳動物的臨床結(jié)果,包括使得治療性細胞直接運輸?shù)皆摬溉閯游锏腃NS中而繞過血腦屏障。本發(fā)明的各種實施方式涉及預防和治療神經(jīng)破壞和退化,即,CNS中細胞喪失和死亡以及所導致的結(jié)果的方法和藥物組合物,包括但不限于治療和改善具有以下醫(yī)學病癥風險或診斷到以下醫(yī)學病癥的患者因缺血和/或神經(jīng)退化所致的記憶喪失:阿爾茨海默病、輕度認知缺損、年齡相關的記憶缺陷、帕金森病、腦血管疾病,包括中風,克羅伊茨費爾特-雅各布病、家族性肌萎縮性側(cè)索硬化、路維小體癡呆癥、動脈粥樣硬化、精神分裂癥、孤獨癥、遲發(fā)性運動障礙、多發(fā)性硬化癥、癲癇、威爾遜病、進行性核上性麻痹、哈-斯二氏綜合征、多系統(tǒng)萎縮、亨廷頓病、家族性基底神經(jīng)節(jié)變性、唐氏綜合征、白內(nèi)障、血色病、珠蛋白生成障礙性貧血、腦出血、蛛網(wǎng)膜下出血、顱腦損傷、脊髓損傷和影響CNS的代謝失調(diào)。
具體實施例方式定義本文所用的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”(CNS)指大腦和脊髓及相關組織。本文所用的“神經(jīng)學病癥和CNS疾病”指包括缺血的腦疾病和病癥,即腦缺血、缺血、中風、神經(jīng)退化、以下疾病所致的神經(jīng)并發(fā)癥,例如阿爾茨海默病、帕金森病、威爾遜病、路維小體癡呆癥、多發(fā)性硬化癥、癲癇、小腦性共濟失調(diào)、進行性核上性麻痹、肌萎縮性側(cè)索硬化、孤獨癥、情感障礙、焦慮障礙、影響CNS的代謝失調(diào)、和/或精神分裂;細胞破壞;以下疾病導致的神經(jīng)破壞:腦血管疾病,例如腦或脊髓中風,包括腦膜炎和HIV在內(nèi)的CNS感染,腦和脊髓腫瘤、朊病毒疾病和正常衰老、頭和/或腦損傷或脊髓損傷所致CNS疾病(例如,嗅覺喪失)和任何其它醫(yī)學疾病以及本文在神經(jīng)細胞喪失、破壞和/或退化中述及的病癥。細胞和/或試劑的“有效量”是足以預防、治療、減輕和/或緩解上述病癥或疾病的癥狀和/或潛在病因的用量。在一些情況中,“有效量”足以消除那些疾病的癥狀,并且可能克服疾病本身。優(yōu)選地,對于長期或單次應用,劑量范圍是50-108個細胞的有效量的所述細胞,和/或劑量范圍是0.001-2.0mg/kg的有效量試劑產(chǎn)生的組織濃度為每毫升組織IO-1O5個細胞,試劑為約10_13摩爾到約10_5摩爾,但濃度可以更高只要能避免毒性。就本發(fā)明而言,術語“治療”和“療法”等指已導致或正導致CNS中細胞死亡的現(xiàn)有疾病或病癥的緩解、減緩其進展、預防、減弱或治愈。本文所用的“防止”指推遲、延遲、減緩、抑制或終止、減輕或緩解這些疾病 或病癥的發(fā)作。優(yōu)選在無毒性水平應用足夠大量的細胞和/或試劑,從而提供抵御疾病的有效水平活性。本發(fā)明方法可用于任何動物,例如哺乳動物或鳥(禽),更優(yōu)選哺乳動物。家禽是優(yōu)選的鳥類。示范性哺乳動物包括但不限于:大鼠、小鼠、貓、狗、馬、牛、綿羊、豬,更優(yōu)選人。本文將“治療性細胞”定義為包括通過鼻內(nèi)施加于對象鼻腔上三分之一處而運輸入經(jīng)歷細胞置換治療的對象的受損和/或退化CNS中的至少一種或一類細胞,例如但不限于神經(jīng)干細胞。治療性細胞可源自任何來源,可以處于發(fā)育分化各階段,只要該治療性細胞足以防止或減輕按照本發(fā)明細胞置換療法治療的神經(jīng)學病癥、疾病和/或狀況的形態(tài)學和/或行為神經(jīng)學癥狀。此外,應知道治療性細胞可以是宿主異體或自體的。異體是要表示該治療性細胞源自患者對象以外的哺乳動物,而自體治療性細胞源自該患者對象,該治療性細胞經(jīng)離體操作并通過本發(fā)明方法輸回患者對象的CNS中。還可采用本發(fā)明(方法)將治療性淋巴細胞給予至鼻腔上三分之一處從而能靶向中樞神經(jīng)系統(tǒng)和淋巴。淋巴細胞起到部分身體防御的功能,包括天然殺傷細胞(NKT細胞)、T細胞和B細胞。這種細胞可用于治療腦腫瘤和其它CNS及淋巴疾病。下文進一步討論了治療性細胞,各方面均包括在“治療性細胞”的定義中。本文所用的“調(diào)節(jié)劑”指對本發(fā)明的移植供者細胞具有生長、增殖、分化或營養(yǎng)作用的任何分子??赏ㄟ^本發(fā)明方法給予能調(diào)節(jié)移植的供者細胞發(fā)育的任何調(diào)節(jié)劑。參見,例如通過引用納入本文的Mackay-Sim等,(2000)Prog.Neurobiol.62:527-559。下文進一步討論了調(diào)節(jié)劑,各方面均包括在“調(diào)節(jié)劑”的定義中。就本發(fā)明而言,術語“治療”和“療法”及“治療性”等指已涉及CNS細胞喪失或死亡的CNS受損或退化的緩解、減緩其進展、預防、減弱或治愈。該定義還包括推遲、延遲、減緩、抑制或終止、減輕或緩解涉及CNS細胞喪失或死亡的CNS受損或退化。本發(fā)明方法可用于任何動物,例如哺乳動物或鳥(禽),更優(yōu)選哺乳動物。家禽是優(yōu)選的鳥類。示范性哺乳動物包括但不限于:大鼠、小鼠、貓、狗、馬、牛、綿羊、豬,更優(yōu)選人。本文所用的術語“分化”和“成熟”指某細胞從可能分化成至少兩個不同細胞譜系的階段變成特定細胞的進程。出于本發(fā)明的目的,這些術語可互換使用。術語“譜系”指從最早的祖細胞到完全成熟細胞(即,特定細胞)所有階段的發(fā)育細胞類型。因此,轉(zhuǎn)運的本發(fā)明治療性細胞可以源自多能細胞譜系,優(yōu)選神經(jīng)譜系,可以處于分化的任何階段。因此,本發(fā)明包括經(jīng)天然編程而只分化成一類譜系的治療性細胞。這些類型的細胞可包括一些種類的成纖維細胞或簡單分化的星形神經(jīng)膠質(zhì)細胞、神經(jīng)元、少突膠質(zhì)細胞、小膠質(zhì)細胞或內(nèi)皮細胞,它們可源自或恰好分 離自死亡供者的組織。下文討論了這些術語的其它方面,各方面均包括在這些術語的定義中。本文所用的術語“多能干細胞”指能分化成各種譜系的細胞。多能治療性細胞,例如干細胞的特征在于它們能經(jīng)歷連續(xù)的細胞增殖以再生自身的精確拷貝(自身更新),從而產(chǎn)生大量的區(qū)域性細胞后代,并且對損傷或疾病起反應而產(chǎn)生新細胞?!岸嗄芗毎后w”指不能分化成細胞的所有譜系但至少能分化成兩種細胞譜系的細胞的組合物。目前的研究業(yè)已證明來自非神經(jīng)區(qū)域的多能干細胞不局限于它們發(fā)育起點的譜系,在接觸合適的環(huán)境誘因時能產(chǎn)生區(qū)域特異性神經(jīng)元(Lamga等,(2001) J.Neurosc1.20:8727-8735)。本文將“神經(jīng)干細胞”定義為存在于神經(jīng)系統(tǒng)中的不成熟以及未定型多能細胞(Ourednik等,(1999)Clinical Genetics56:267-278)。在特定條件下,神經(jīng)干細胞能產(chǎn)生最終能分化成神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)(即,星形細胞(I和II型)和少突膠質(zhì)細胞)的子細胞。它們同時存在于發(fā)育中的神經(jīng)系統(tǒng)和成年人神經(jīng)系統(tǒng)中。神經(jīng)干細胞的詳細表征可見,例如 McInnes 等,(1999) Clin.Genet.56:267-278?!吧窠?jīng)元祖細胞”是源自神經(jīng)干細胞,并且經(jīng)特定分化途徑而定型的未分化細胞,其不顯示自我維持,其合適條件下會分化成成神經(jīng)細胞(產(chǎn)生神經(jīng)元的細胞)或成纖維細胞(產(chǎn)生神經(jīng)膠質(zhì)的細胞)。本領域已知將用于移植的這種多能神經(jīng)細胞譜系。參見,例如Snyder等,(1992) Cell68:33,其中多能神經(jīng)元細胞系移植入大鼠小腦以形成神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞。還可參見 Campell 等,(1995)Neuronl5:1259-1273 ;Fishell 等,(1995)Developmental: 803-812 ;01sson 等,(1995) Eur.J.Neurosc1.10:71-85。本文將“缺血”或“缺血事件或情況”定義為包括其中大腦或大腦的諸部分未接受足夠的血流以維持正常的神經(jīng)學功能的缺血情況,從而導致CNS細胞喪失或死亡以及相伴的CNS破壞和/或退化。各種情況和/或疾病可導致缺血,包括但不限于中風。本文定義和討論的一些CNS的神經(jīng)學病癥和疾病的特征在于一定水平的缺血。本文定義和討論的CNS的神經(jīng)學病癥和疾病適合于采用本發(fā)明治療性細胞置換方案治療。包含治療性細胞的本發(fā)明藥物組合物的治療性細胞和/或組分的“有效量”是足以預防、治療、減輕和/或緩解述及的任何病癥或疾病的癥狀、神經(jīng)元破壞和/或潛在病因的用量。在一些情況中,“有效量”足以消除那些疾病癥狀和克服疾病本身。僅出于說明性目的,下文提供了通常涉及本文所述治療劑的示范性治療方案,包括劑量范圍、體積和頻率:遞送增強劑、調(diào)節(jié)劑、免疫抑制劑和/或抗生素的有效劑量范圍包括0.0001-1.0mg/kg。更優(yōu)選的劑量范圍可以是0.005-1.0mg/kg。最優(yōu)選的劑量范圍可以是0.05-1.0mg/kg。治療性細胞的有效量,即,有效劑量范圍包括50個細胞-1O8個細胞。治療性細胞的更優(yōu)選劑量范圍包括IO3個細胞-1O8個細胞。治療性細胞的最優(yōu)選劑量范圍包括IO4個細胞-1O8個細胞。劑量體積(適用于鼻噴劑或滴劑)范圍可以是0.015ml-l.0ml0優(yōu)選的劑量體積(適用于鼻噴劑或滴劑)范圍可以是0.03ml - 0.6ml。對于單次劑量,以上提供的劑量范圍可能達到的腦濃度為:每ml組織IO-1O8個細胞和0.1nM - 5 μ M0在多劑量治療方案期間,最高腦濃度可以高達每ml組織IO6個細胞,50 μ M的遞送增強劑、調(diào)節(jié)劑、免疫抑制劑和抗生素。因此,本發(fā)明提供方法和藥物組合物以改善用于再生神經(jīng)組織的細胞療法,所述組織已遭任何CNS疾病或病癥破壞或正經(jīng)歷退化,即,CNS細胞喪失或死亡。本發(fā)明范圍內(nèi)的CNS病癥包括,例如頭損傷、脊髓損傷、中風和缺血。本發(fā)明范圍內(nèi)的CNS疾病還包括神經(jīng)退化性疾病,例如但不限于包括缺血的大腦疾病和病癥,即大腦缺血、缺血、中風、神經(jīng)退化、以下疾病所致的神經(jīng)學并發(fā)癥,例如阿爾茨海默病、帕金森病、威爾遜病、路維小體癡呆癥、多發(fā)性硬化癥、小腦性共濟失調(diào)、進行性核上性麻痹、肌萎縮性側(cè)索硬化、情感障礙、焦慮障礙、孤獨癥和/或精神 分裂;細胞破壞;以下疾病導致的神經(jīng)破壞:腦血管疾病,例如腦或脊髓中風,包括腦膜炎和HIV在內(nèi)的CNS感染,腦和脊髓腫瘤,朊病毒疾病和正常衰老、頭和/或腦損傷或脊髓損傷所致CNS疾病(例如,嗅覺喪失)和/或影響CNS的代謝障礙。因此,本發(fā)明的實施方式可用于增強經(jīng)歷神經(jīng)再生,即基于細胞的方案的動物中遭破壞神經(jīng)元組織的再生或修復,所述方案包括通過所述動物鼻腔上三分之一處將至少一種治療性細胞鼻內(nèi)應用入該哺乳動物的CNS,從而繞過血腦屏障以治療涉及缺血和/或CNS細胞喪失或死亡的CNS神經(jīng)學疾病或病癥。包括將供者細胞移植入宿主CNS的神經(jīng)再生方案是本領域已知的。然而,治療性細胞繞過血腦屏障是未知的,因此通過鼻內(nèi)施加于鼻腔上三分之一處將這種細胞直接轉(zhuǎn)運入宿主對象的受損或退化CNS (是未知的)。利用至少一種遞送增強劑有助于治療性細胞的轉(zhuǎn)運,利用至少一種免疫抑制劑有助于治療性細胞的活力,和/或利用至少一種調(diào)節(jié)劑進行發(fā)育調(diào)節(jié),同時可利用至少一種抗生素使患者免遭繞過血腦屏障的粘膜細菌的感染,各組分可通過本發(fā)明方法給予,如下文進一步討論的,可全身性和/或鼻內(nèi)給予治療方法的某些組分。繞過血■腦屏障的轉(zhuǎn)運途徑嗅覺神經(jīng)本發(fā)明的各種方法包括將本發(fā)明的治療性細胞和/或藥物組合物給予受嗅神經(jīng)支配的組織,其位于鼻腔上三分之一處。可通過施加于鼻腔上三分之一處將本發(fā)明的治療性細胞和/或藥物組合物遞送至嗅覺區(qū)域。嗅神經(jīng)的纖維是位于鼻粘膜上三分之一處的嗅覺受體細胞的無髓鞘軸突。嗅覺受體細胞是雙極神經(jīng)元,其伸入鼻腔內(nèi)隆起(swelling)覆蓋有毛發(fā)樣纖毛。在另一端,這些細胞的軸突集中成聚集體,進入鼻頂部的頡腔(cranial cavity)。嗅覺神經(jīng)圍繞有軟膜的薄管,穿過含有CSF的蛛網(wǎng)膜下隙并進入嗅球下面。一旦將本發(fā)明的治療性細胞和/或藥物組合物施加至鼻腔的上三分之一處,本發(fā)明的治療性細胞和/或藥物組合物可經(jīng)鼻粘膜轉(zhuǎn)運入嗅球和CNS的其它區(qū)域,例如嗅前核、額皮質(zhì)、海馬結(jié)構、扁桃樣核、邁內(nèi)特基底核、下丘腦、中腦、小腦、頸部脊髓等。神經(jīng)元轉(zhuǎn)運本發(fā)明方法的實施方式包括通過施加于哺乳動物對象鼻腔上三分之一處而將本發(fā)明治療性細胞和/或藥物組合物給予該對象。以此方式施加的本發(fā)明治療性細胞和/或藥物組合物確保所述治療性細胞和/或藥物組合物沿神經(jīng)通路轉(zhuǎn)運至CNS、大腦和/或脊髓,從而減少全身性損失和全身性接觸。神經(jīng)通路包括通過或借助流過神經(jīng)元的淋巴,通過或借助流過神經(jīng)元或神經(jīng)通路的血管的血管周隙,通過或借助流過神經(jīng)元或神經(jīng)通路的血管的外膜,或通過血管淋巴系統(tǒng)(hemangiolymphatic system)而在神經(jīng)元內(nèi)或沿著神經(jīng)元轉(zhuǎn)運。本發(fā)明包括治療性細胞和/或藥物組合物通過神經(jīng)通路,而不是通過循環(huán)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)運,因此可將不能(或難于)穿過血腦屏障而從血流進入大腦的調(diào)節(jié)劑遞送至淋巴系統(tǒng)、CNS、大腦和/或脊髓。本發(fā)明治療性細胞和/或藥物組合物一旦通過血腦屏障并進入CNS,即可通過淋巴通道,通過血管周隙,或通過或沿著神經(jīng)元轉(zhuǎn)運而遞送至大腦或脊髓的各區(qū)域。在一個實施方式中,治療性細胞遷移至CNS內(nèi)破壞和/或退化的區(qū)域。利用神經(jīng)通路將調(diào)節(jié)劑轉(zhuǎn)運至大腦、脊髓或中樞神經(jīng)系統(tǒng)的其它組分避開了血腦屏障所設置的障礙,因此,能將正常情況下不能穿過該屏障的藥物,即,本發(fā)明的治療性細胞和/或藥物組合物直接遞送至CNS,例如大腦和脊髓。此外,本發(fā)明能將更濃縮水平的本發(fā)明治療性細胞和/或藥物組合物遞送至神經(jīng)細胞,因為本發(fā)明的治療性細胞和/或藥物組合物不會被血流中存在的液體稀釋。因此,本發(fā)明提供將本發(fā)明治療性細胞和/或藥物組合物遞送至包括大腦和/或脊髓在內(nèi)的CNS的改善方法。嗅神經(jīng)通路 本發(fā)明的一個實施方式包括將調(diào)節(jié)劑遞送至對象,所述遞送方式使得調(diào)節(jié)劑能沿嗅神經(jīng)通路轉(zhuǎn)運入CNS,例如大腦和/或脊髓。這種實施方式通常包括將調(diào)節(jié)劑給予受嗅神經(jīng)支配的鼻腔內(nèi)組織。嗅神經(jīng)通路主要支配鼻腔上三分之一處的嗅覺上皮,如上所述。將調(diào)節(jié)劑施加于受嗅神經(jīng)支配的組織能將該調(diào)節(jié)劑遞送至CNS、大腦和/或脊髓的受損神經(jīng)元或細胞。嗅神經(jīng)元支配該組織,據(jù)信,因為它們在嗅覺中起作用而能直接連接CNS、大腦和/或脊髓。通過嗅神經(jīng)元途徑遞送可利用淋巴系統(tǒng),該系統(tǒng)經(jīng)嗅神經(jīng)到達大腦各區(qū)域并從該處進入CNS各部分(例如脊髓)相關的硬腦膜淋巴系統(tǒng)。沿嗅神經(jīng)轉(zhuǎn)運還能將調(diào)節(jié)劑遞送至嗅球。血管周圍通路和/或血管淋巴通路,例如流過大腦血管外膜的淋巴隙可為將治療性調(diào)節(jié)劑從受嗅神經(jīng)支配的組織轉(zhuǎn)運至大腦和脊髓提供額外的機制??赏ㄟ^,例如位于鼻腔上三分之一處的嗅覺上皮將治療性細胞和/或其藥物組合物遞送至嗅神經(jīng)。這種給藥可采用調(diào)節(jié)劑的胞外或胞內(nèi)(例如,跨神經(jīng)元(transneuronal))順行和逆行轉(zhuǎn)運, 從而通過嗅神經(jīng)進入大腦及其腦膜,進入腦干或進入脊髓。一旦治療性細胞和/或其藥物組合物在受嗅神經(jīng)支配的組織中或其上分散,該治療性細胞和/或其藥物組合物和/或諸組分可經(jīng)該組織轉(zhuǎn)運并沿嗅神經(jīng)元運輸入CNS的諸區(qū)域,包括腦干、小腦、脊髓、腦脊液、嗅球和皮層及皮層下結(jié)構。本發(fā)明通過將治療性細胞和/或包含治療性細胞的藥物組合物施加于鼻腔上三分之一處而繞過血腦屏障。本發(fā)明的治療性細胞和/或藥物組合物通過篩板(cribriformplate)中的孔從鼻粘膜沿嗅神經(jīng)通路遷移入CNS。參見下文的實施例1,其提供了以假定方式繞過血腦屏障的實驗性證據(jù)。因此,利用神經(jīng)通路對鼻腔給藥能將本發(fā)明的治療性細胞(包括但不限于真核細胞和干細胞)和/或包含治療性細胞的藥物組合物遞送至淋巴系統(tǒng)、腦干、小腦、脊髓及皮層和皮層下結(jié)構。單用本發(fā)明治療性細胞和/或藥物組合物可促進進入CNS,即大腦和/或脊髓的這種遷移?;蛘?,運載體和/或遞送增強劑可有助于本發(fā)明治療性細胞和/或藥物組合物進入和沿著神經(jīng)通路轉(zhuǎn)運。因此,將本發(fā)明治療性細胞和/或藥物組合物給予至鼻腔上三分之一處通過自鼻粘膜和/或上皮到CNS,即大腦和脊髓的轉(zhuǎn)運系統(tǒng)而繞過了血腦屏障。本發(fā)明的各種實施方式將本發(fā)明的治療性細胞和/或藥物組合物給予至受嗅神經(jīng)支配的組織。這種神經(jīng)系統(tǒng)可直接連接外部環(huán)境與大腦,因此能將調(diào)節(jié)劑有利地遞送至CNS,包括大腦、腦干和/或脊髓。本發(fā)明治療性細胞和/或藥物組合物不能穿過或不能有效地穿過血腦屏障而自血流進入大腦。因此,本發(fā)明方法能借助嗅神經(jīng)而非循環(huán)系統(tǒng)來遞送本發(fā)明治療性細胞和/或藥物組合物。該給藥方法能將本發(fā)明治療性細胞和/或藥物組合物有效遞送至CNS、大腦或脊髓而沒有全身性損失或接觸。按照本發(fā)明的各種實施方式,可將免疫抑制劑和/或抗生素單獨或在包含治療性細胞的藥物組合物中全身性遞送或遞送至鼻腔上三分之一處。其它通路
上述嗅神經(jīng)通路的其它通路包括技術人員熟知的沿著支配鼻腔的其它神經(jīng)的通路,例如三叉神經(jīng)通路。治療件細朐本發(fā)明的治療性細胞可源自任何胎兒或成年哺乳動物組織,包括骨髓,或神經(jīng)組織,包括來自海馬、嗅覺上皮、嗅球、室下區(qū)域、小腦、脊髓、皮層(即,運動或軀體感覺皮層)、紋狀體、基底前腦(膽堿能神經(jīng)元)、腹側(cè)中腦(黑質(zhì)的細胞)和藍斑(中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)腎上腺素細胞(neuroadrenaline cell))的組織。此外,治療性細胞可包括但不限于:神經(jīng)和/或多能干細胞、神經(jīng)祖細胞、遺傳改造的細胞、t-細胞和/或自體細胞。發(fā)育中的和成年動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)含有本發(fā)明特別感興趣的可作為治療性細胞的神經(jīng)干細胞和祖細胞群體。本領域已知源自不同發(fā)育階段的不同組織的各種神經(jīng)祖細胞的分離和移植方法,包括,例如紋狀體皮層(Winkler等,(1998)Mol.Cell.Neurosc1.11:99-116 ;Hammang 等,(1997) Exp.Neurol.147:84-95);皮層(Brustle 等,(1998)Nat.Biotechnol16:1040-1044 Sabate 等,(1995)Nat.Genet9:256-260);人端腦(Flax 等,(1998) Nature392:18-24 和 Vescovi 等,(1999) Neuronl 1:951-966);海馬(Gage 等,(1995) J.Neurobiol.36:249-266 和 Suhonen 等,(1996)Nature383:624-627);基底前腦(Minger 等,(1996)Exp.Neurol.141:12-24);腹側(cè)中腦(Winkler 等,(1998)Mol.Cell.Neurosc1.11:99-116 ;Svendsen 等,(1996) Exp.Neurol 137: 376-388 ;Hammang 等,(1997) Exp.Neurol.147:84-95 ;Studer 等,(1997) Nat.Neurosc1.1:290-295 ;Milward 等,(1997) J.Neurosc1.Res.50:862-871);和室下區(qū)域(Milward 等,(1997)Milward 等,(1997)J.Neurosc1.Res.50:862-871)。這些參考文獻各自通過引用納入本文。此外,分離神經(jīng)干細胞后代的方法和促進它們分化的方法也可見通過引用納入本文的美國專利號6,071,889和美國專利號6,103,530。本發(fā)明的治療性細胞還可以是神經(jīng)旁起源的。這種細胞的優(yōu)選實施例是腎上腺髓狀嗜絡細胞。參見,例如 Bjorklund 等,(1985)Neural Grafting in the MammalianCNS(哺乳動物CNS中的神經(jīng)移植)(阿姆斯特丹:埃爾賽維公司(Elsevier)),第3_11頁和Lindvall等(1997)Ann.Neurol22:457_468,其證明嗜鉻細胞可用于治療帕金森病。非神經(jīng)來源但經(jīng)改變能產(chǎn)生神經(jīng)學感興趣的物質(zhì)的本發(fā)明治療性細胞也屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。優(yōu)選的細胞類型是易于獲得和培養(yǎng)的人包皮成纖維細胞(參見,例如美國專利號6,060, 048)。這種細胞優(yōu)選采用本領域已知的方法作了遺傳學改變來表達神經(jīng)生長因子、神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)肽或參與腦代謝的酶。參見,例如通過引用納入本文的Gage等,(1987)Neurosc1.23:795-807 ;Rosenberg 等,(1988)Science242:1575-1578 ;Shimohama等,(1989)Mol.Brain Res.5:271-278。或者,源自非神經(jīng)元來源的治療性細胞,例如上皮細胞可以轉(zhuǎn)變或轉(zhuǎn)分化成不同類型的神經(jīng)元細胞。參見,例如美國專利號6,087,168??上冗z傳學改變本發(fā)明的治療性細胞再移植入宿主。本文所用的術語“遺傳學改變”指引入了外來核酸,例如DNA的細胞。可通過各種技術引入外來核酸,包括但不限于磷酸鈣介導的轉(zhuǎn)染、DEAE-介導的轉(zhuǎn)染、顯微注射、病毒轉(zhuǎn)化、原生質(zhì)體融合和脂質(zhì)轉(zhuǎn)染。遺傳學改變的細胞可以瞬時或長期的方式表達外來核酸。當外來DNA未穩(wěn)定整合入轉(zhuǎn)染細胞的染色體DNA時,通常發(fā)生瞬時表達。相比之下,當外來DNA穩(wěn)定整合入轉(zhuǎn)染細胞的染色體DNA時,發(fā)生外來DNA的長期表達。這種感興趣的基因包括神經(jīng)遞質(zhì)-合成酶(即,酪氨酸水解酶(TH)和膽堿乙酰基轉(zhuǎn)移酶)。這種方法是本領域公知的`。例如,分離了來自大腦各種區(qū)域并處于不同發(fā)育階段的治療性供者細胞,并通過遺傳學改變使之無限增殖化。例如,利用病毒myC(v-myC)癌基因使嗅覺和小腦細胞無限增殖化,從而產(chǎn)生具有神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)表型的細胞系(Ryder等,(1990) J.Neurobiol.21:356)。Snyder 等((1992) Cell68:33)進行的類型研究產(chǎn)生了多能神經(jīng)元細胞系,這些細胞系可植入大鼠小腦以形成神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞。在其它研究中,用含有c-myc的逆轉(zhuǎn)錄病毒載體使小鼠神經(jīng)上皮細胞無限增殖化,并用生長因子培養(yǎng)從而形成類似于星形細胞和神經(jīng)元的分化細胞類型(Barlett等,(1988) Proc.Natl.Acad.Sc1.USA85:3255)。此外,鼻內(nèi)遞送的本發(fā)明治療性遺傳學工程改造的細胞可包含能進入CNS并釋放患者的CNS中缺乏或缺失的物質(zhì)的“生物學工廠”。例如,在脂質(zhì)貯積病(lipid storagedisease)和遺傳性代謝障礙,例如苯丙酮尿癥(PKU)、威爾遜病、泰-薩病(Tay Sachs)、溶菌酶體忙積病(lysosomal storage diseases)或尼曼-皮克病(Nieman Pick disease)中,自出生起大腦中即有某種酶缺失。本發(fā)明的治療性細胞可包含該特定的缺失酶。然后可將這種遺傳學工程改造的治療性細胞遞送至鼻腔上三分之一處,從而細胞能繞過血腦屏障并進入大腦以實施缺失的代謝功能。更具體地說,本發(fā)明的遺傳學工程改造的治療性細胞可用作迷你“生物學工廠”,從而產(chǎn)生和釋放一種或多種有益于有此需要的對象的以下物質(zhì):酶、生長因子、抗炎劑、神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)調(diào)節(jié)物質(zhì)、抗氧化劑等?;蛘?,本發(fā)明的治療性遺傳學工程改造細胞可包括分泌促性腺激素釋放激素的遺傳學工程改造細胞以增強有此需要的對象的生育力。遞送增強劑本發(fā)明可利用某些化合物,即遞送增強劑來幫助治療性細胞遞送至中樞神經(jīng)系統(tǒng)和其中受損的區(qū)域。優(yōu)選的遞送增強劑包括透明質(zhì)酸酶,當在施加本發(fā)明治療性細胞之前將其以有效量作為預治療施加于鼻腔上三分之一處,作為包含治療性細胞的本發(fā)明藥物組合物的組分,或作為不同化合物與治療性細胞和/或藥物組合物基本上同時鼻內(nèi)施加至鼻腔上三分之一處時觀察到能非常明顯增加治療性細胞遞送至CNS。據(jù)信,透明質(zhì)酸酶作用于胞外基質(zhì)中的透明質(zhì)酸以增強治療性細胞和/或包含治療性細胞的藥物組合物遞送至CNS0以下實施例2闡明了這種遞送增強劑對治療性細胞遞送至CNS的效力。其它遞送增 強劑包括神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白、遷移-誘導活性和白血病抑制因子。這些遞送增強劑,例如透明質(zhì)酸酶、親脂性試劑、神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白、遷移-誘導活性和白血病抑制因子可單獨或以任何組合使用來增強本發(fā)明治療性細胞遞送至CNS。因此,至少一種遞送增強劑可用作預治療來轉(zhuǎn)運治療性細胞和/或藥物組合物和/或用作包含治療性細胞的藥物組合物的組分。進一步增強本發(fā)明的治療性細胞和/或包含治療性細胞的藥物組合物遞送的其它遞送增強劑包括酶抑制劑,特別是本領域熟知的蛋白酶抑制劑。蛋白酶抑制劑可包括但不限于:抗痛素、奧代美寧(arphamenine)A和B、芐脒HC1、AEBSF, CA-074、鈣蛋白酶抑制劑I和I1、卡爾帕平(calpeptin)、胃蛋白酶抑制劑A、放線酰胺素、抑氨肽酶素、苯丁抑制素、硼亮氨酸(boroleucine)、卡托普利、氯乙?;?HOLeu-AIa-GIy_NH2、DAPT、抑二肽素(diprotin) A和B、厄比內(nèi)酉旨(ebelactone) A和B、甲輕米辛(foroxymithine)、亮肽酶素、胃蛋白酶抑制劑A、磷酸阿米酮、抑肽酶、嘌呤霉素、BB1、大豆胰蛋白酶抑制劑、苯甲基磺酰氟化物、E-64、糜蛋白酶抑制素、1,10- 二氮菲、EDTA和EGTA。還有其它遞送增強劑包括但不限于:表面活性劑、膽鹽、二氫夫西地酸鈉、生物粘合劑、磷脂添加劑、混合的膠束、脂質(zhì)體、或運載體、醇類、烯胺、陽離子聚合物、NO供體化合物、長鏈兩親分子、小的疏水性穿透促進劑;水楊酸鈉或水楊酸衍生物、乙酰乙酸的甘油酯、環(huán)糊精或環(huán)糊精衍生物、中鏈脂肪酸、螯合劑、氨基酸或其鹽、N-乙酰氨基酸或其鹽、粘液溶解劑、特異性靶向選擇的膜組分的酶、脂肪酸合成抑制劑和膽固醇合成抑制劑。本發(fā)明考慮單用或作為有效量的藥物化合物而與治療性細胞聯(lián)用一種或多種,即至少一種以上遞送增強劑。調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)CNS中所遞送治療性細胞生長和分化的某些調(diào)節(jié)劑屬于本發(fā)明的范圍,包括,例如通過調(diào)節(jié)免疫和炎性反應而促進供者細胞存活的有效量的調(diào)節(jié)劑。這種調(diào)節(jié)劑包括,例如環(huán)孢菌素和各種其它免疫調(diào)節(jié)劑,包括白介素(即,IL-U IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10);腫瘤壞死因子(即,TNF-α 和 TNF-β);干擾素(S卩,IFN-a、IFN-β、IFN1、IFN-ω和IFN- τ );及其任何生物學活性變體。通過本發(fā)明方法給予這些免疫調(diào)節(jié)劑的其它細節(jié)可見2000年12月9日提交的,名為“Methods for Administering a Cytokine to the Central Nervous System and theLymphatic System(將細胞因子給予中樞神經(jīng)系統(tǒng)和淋巴系統(tǒng)的方法)”的美國專利系列號09/733,168,其通過引用納入本文。本發(fā)明方法可用的其它調(diào)節(jié)劑包括CAP23,一種主要皮層細胞骨架相關的和鈣調(diào)蛋白結(jié)合蛋白,和GAP43,一種神經(jīng)生長相關蛋白。參見,例如Frey等,(2000) J.Cell.Biol.7:1443-1453。感興趣的其它試劑包括成骨蛋白-1 (0P-1),其是刺激生長、分化和分化維持的形態(tài)發(fā)生蛋白(美國專利號6,153,583) ;sonic hedgehog,其顯示能促進多巴胺能神經(jīng)元存活的一種多肽(Miao等,(1996)Cell Transplant55:2-17);各種其它神經(jīng)膠質(zhì)生長因子(美國專利號5,716,930 ;6,147,190和5,530,109);和它們的任何生物學活性變體。所有這些參考文獻通過引用納入本文。屬于本發(fā)明范圍的其它感興趣調(diào)節(jié)劑包括生長因子。本文所用的“生長因子”指能調(diào)節(jié)移植的供者細胞發(fā)育的多肽??捎糜诒景l(fā)明方法的生長因子包括但不限于:神經(jīng)營養(yǎng)因子家族的成員(即,神經(jīng)生長因子(NGF)、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)、神經(jīng)營養(yǎng)因子-3(NT-3)和神經(jīng)營養(yǎng)因子-4(NT-4,也稱為NT-4/5或NT-5);成纖維細胞生長因子(FGF,S卩,堿性成纖維細胞生長因子);表皮生長因子家族(即,EGF、TGF.α、雙向調(diào)節(jié)因子、肝素-結(jié)合EGF-樣生長因子(HB-EGF)、乙胞素(batacelluin) (BTC)和神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白組);血小板衍生的生長因子;胰島素;胰島素-樣生長因子(即,IGF-1和IGF-2);睫狀節(jié)神經(jīng)細胞營養(yǎng)因子(CNTF)、神經(jīng)膠質(zhì)細胞 系-衍生的神經(jīng)營養(yǎng)因子家族(GDNF)(即,GDNF和神經(jīng)營養(yǎng)因子(neurturin) (NTN)、拍賽芬(persephin) (PSP)和阿特明(artemin) (ART));轉(zhuǎn)化生長因子β超家族(即,亞家族包括TGFP 1、TGF0 2、TGF0 3、TGFP 4、TGFP 5、苯丙酸諾龍、抑制素、皮膚生長因子(decapentaplegic));生長分化因子(GDF)(即,GDFU GDF2、⑶F3、⑶F5、⑶F6、⑶F7、⑶F8、⑶F9、⑶F9B、⑶F10、⑶Fl I和⑶F15);神經(jīng)膠質(zhì)衍生的微管連接蛋白;活性依賴性神經(jīng)營養(yǎng)因子(ADNF);神經(jīng)膠質(zhì)生長因子(GGF);等等。還知道這些生長因子的任何生物學活性變體可用于本發(fā)明方法。本發(fā)明的調(diào)節(jié)劑可來自任何動物種類,包括但不限于:嚙齒類、禽類、犬、牛、豬、馬和優(yōu)選的人。所給予的調(diào)節(jié)劑優(yōu)選來自所治療動物的同一物種。本發(fā)明各種方法和藥物組合物中還包括調(diào)節(jié)性多肽(即,生長因子,例如IGF-1、NGF和堿性FGF、細胞因子等)的生物學活性變體。這種變體應保留該調(diào)節(jié)劑的生物學活性,特別是調(diào)節(jié)供者細胞發(fā)育的能力(即,促進存活、維持所需表型和/或調(diào)節(jié)供者細胞產(chǎn)生的發(fā)育指令)。例如,當調(diào)節(jié)性多肽是生長因子,例如IGF-1、NGF或FGF家族某一成員時,則保留與它們各自受體位點結(jié)合的能力??刹捎脴藴噬飳W測定檢測這種受體結(jié)合活性??捎糜诒景l(fā)明的一種這樣的調(diào)節(jié)劑(生長因子)是IGF-1。本文所用的術語“ IGF-1 ”指胰島素-樣生長因子I (IGF-1),其是具有70個氨基酸,分子量約為7,600道爾頓的單鏈肽。胰島素-樣生長因子I刺激細胞發(fā)育相關的有絲分裂和生長過程。本領域已知IGF-1的氨基酸和核苷酸序列。參見,例如美國專利號5,324,639公開了人IGF-1序列;Genbank登錄號X15726公開了牛IGF-1的序列;Genbank登錄號X06043公開了大鼠IGF-1的序列。這些參考文獻各自通過引用納入本文。在本發(fā)明的另一實施方式中,調(diào)節(jié)劑可包含生長因子的FGF家族成員和/或其生物學活性變體。成纖維細胞生長因子家族包括以高親和力結(jié)合肝素的一組結(jié)構相關蛋白質(zhì)。FGF家族成員具有促分裂原活性,誘導各種細胞類型的增殖。FGF家族成員還參與血管生成、分化、細胞遷移、胚胎發(fā)育和神經(jīng)元維持/存活。本文所用的術語“FGF”指成纖維細胞生長因子家族的成員,包括,例如FGF-1 (酸性FGF)、FGF-2 (堿性FGF)、FGF-3、FGF-4、FGF-5、FGF-6、FGF-8、FGF-9、FGF-98、或其生物學活性片段或變體。本領域熟知許多FGF家族成員的氨基酸序列及其制備方法。在本發(fā)明的另一實施方式中,調(diào)節(jié)劑可以是神經(jīng)生長因子(NGF)或其生物學活性變體。最初分離的NGF是分子量為130kDa、沉降系數(shù)為7S的復合物。該7S復合物包含三類亞基,其中“β ”亞基具有NGF的所有生物學活性。神經(jīng)生長因子刺激細胞,特別是神經(jīng)細胞的有絲分裂和生長過程并調(diào)節(jié)發(fā)育(即,影響修復、存活和分化)。通過引用納入本文的美國專利號5,288,622提供了人前-原-NGF和人成熟NGF的優(yōu)選氨基酸序列。本發(fā)明所用的NGF可采用其基本上純化、天然、重組產(chǎn)生的形式或化學合成的形式。例如,可從天然表達NGF的細胞直接分離NGF。NGF還可在真核細胞或原核細胞表達系統(tǒng)中重組產(chǎn)生,例如通過引用納入本文的Edwards等,(1988)Mol.Cell.Biol.8:2456 ;美國專利號5,986,070和美國專利號6,005, 081所述?;蛘?,本發(fā)明的調(diào)節(jié)劑可包含促紅細胞生成素(EPO)、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)和表皮生長因子(EGF)。本文所述的各調(diào)節(jié)劑在本發(fā)明方法和藥物組合物中的治療性細胞的體內(nèi)存活和分化中起至關重要的作用。通過本發(fā)明方法單獨給予或與治療性細胞組合給予有效量的至少一種調(diào)節(jié)劑,即,鼻內(nèi)給予至鼻腔上三分之一處可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)運至CNS的治療性細胞的發(fā)育。本文的短語“調(diào)節(jié)發(fā)育”表示調(diào)節(jié)劑增強所轉(zhuǎn)運治療性細胞的存活、分化、軸突發(fā)育、樹突細胞發(fā)育和/或增殖;改善所轉(zhuǎn)運治療性細胞與周圍組織的粘附(即,摻入實質(zhì)組織);改善轉(zhuǎn)運的治療性細胞與宿主神經(jīng)元建立突觸連接的能力(即,增強供者細胞中的神經(jīng)纖維形成;增加供者細胞的神經(jīng)纖維的伸展長度;或提高供者細胞的神經(jīng)纖維密度);和/或給轉(zhuǎn)運的治療性細胞發(fā)出定型為特定神經(jīng)譜系的 指令(即,采取神經(jīng)元(Y-氨基丁酸能神經(jīng)元、多巴胺能神經(jīng)元、膽堿能神經(jīng)元、海馬神經(jīng)元等)、星形細胞或寡聚樹突細胞(oligodendritic cell)命運)。還應知道調(diào)節(jié)劑能通過調(diào)整對象的免疫反應而增強移植的供者細胞的存活?!罢{(diào)整”表示下調(diào)免疫或炎性反應(即,影響全身性免疫功能、抗原呈遞、細胞因子產(chǎn)生、淋巴細胞增殖和淋巴細胞及巨噬細胞進入CNS)。此外,給予調(diào)節(jié)劑已知通過影響移植的供者細胞釋放的發(fā)育指令(即,促進供者細胞釋放神經(jīng)遞質(zhì),例如多巴胺、乙酰膽堿、GABA或其它神經(jīng)保護因子)來調(diào)節(jié)侵入性移植的供者細胞的發(fā)育。因此,可通過本發(fā)明的非侵入性方法提高周圍宿主組織的功能和修復(即,增強神經(jīng)纖維形成、神經(jīng)纖維的伸展長度和/或神經(jīng)纖維密度)。將有效量的一種或多種,即至少一種調(diào)節(jié)劑遞送至哺乳動物的CNS可通過給予包含治療有效劑量的該試劑的藥物組合物來實現(xiàn)?;蛘?,可將有效量的所述至少一種調(diào)節(jié)劑作為施加本發(fā)明藥物組合物和/或治療性細胞的預治療、共同治療和/或后續(xù)治療而鼻內(nèi)遞送至鼻腔上三分之一處和/或全身性遞送?!坝行Я俊北硎揪驼{(diào)節(jié)供者細胞的發(fā)育而言,有效引發(fā)所需治療作用的調(diào)節(jié)劑濃度,如本文所述。因此,與僅用細胞置換方案治療的動物相比,有效量的調(diào)節(jié)劑提升了細胞置換療法的臨床結(jié)果。因此,可通過所治療CNS病癥相關神經(jīng)缺陷的減輕來測定治療有效劑量,因此其特征在于臨床結(jié)果的改善。定量測定神經(jīng)損傷的程度和測定CNS病癥是否已得到治療的方法是本領域技術人員熟知的。這種方法包括但不限于組織學方法、分子標記試驗和功能/行為分析。例如,可通過檢測各種功能,包括認知、感覺、運動和內(nèi)分泌的恢復情況來測定供者細胞的功能性整合是否增強和/或周圍神經(jīng)元組織的功能和修復是否增強。運動測試包括定量測定遠離大腦退化側(cè)的旋轉(zhuǎn)運動的那些測試和測定運動的平衡性、協(xié)調(diào)性、緩慢性、僵硬性和顫抖的那些測試。認知測試包括記憶測試和空間學習。用于測試神經(jīng)學疾病的治療情況的具體試驗根據(jù)該疾病而有所不同。有利于轉(zhuǎn)運的治療性細胞發(fā)育的所需生物學活性包括,例如增強所轉(zhuǎn)運治療性細胞的存活和/或增殖;改善所轉(zhuǎn)運治療性細胞與宿主神經(jīng)元建立突觸連接的能力;和/或?qū)λD(zhuǎn)運治療性細胞發(fā)出定型為特定神經(jīng)譜系的指令。本領域已知測定這些事件的方法。例如,可采用各種非侵入性掃描,例如計算機控制軸向斷層掃描術(CAT掃描或CT掃描)、核磁共振或磁共振成像(NMR或MRS)或正電子發(fā)射斷層攝影(PET)掃描測定給予調(diào)節(jié)劑后所轉(zhuǎn)運治療性細胞存活有無改善。或者,可通過顯微檢測所轉(zhuǎn)運治療性細胞的移植區(qū)域來死后測定所轉(zhuǎn)運治療性細胞的存活情況??赏ㄟ^,例如測定所轉(zhuǎn)運治療性細胞的特異性分子標記,或者通過事先摻入痕量染料來鑒定所轉(zhuǎn)運治療性細胞的區(qū)域。這種染料包括,例如羅丹明-或熒光-標記的微球、速藍(fast blue)或逆轉(zhuǎn)錄病毒引入的組織化學標記。有效量取決于許多因素,例如,所治療的CNS病癥、移植入哺乳動物的供者細胞的類型和經(jīng)歷治療的對象的反應。還應知道治療有效量將取決于所轉(zhuǎn)運治療性細胞的發(fā)育調(diào)節(jié)的所需類型(即,增強所轉(zhuǎn)運治療性細胞的存活和/或增殖;改善所轉(zhuǎn)運治療性細胞與宿主神經(jīng)元建立突觸連接的能力;調(diào)節(jié)所轉(zhuǎn)運治療性細胞釋放的發(fā)育指令;或改善周圍神經(jīng)組織的功能和修復情況)。本領域技術人員已知測定效力和劑量的方法。例如,在帕金森病中,退化的神經(jīng)元是黑質(zhì)的多巴胺能神經(jīng)元。晚期帕金森病患者的細胞置換方案是已知的,包括,例如紋狀體內(nèi)移植6到9周齡人胚胎的黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)兀(Olanow 等,(1996) Trends Neurosc1.19:102-109 和 Lindvall 等,(1999)Mov.Disord.14:201-205)。將藥理學活性的調(diào)節(jié)劑遞送至受帕金森病影響的腦區(qū)域(即,中腦和黑質(zhì))是本領域已知的,然而,與鼻內(nèi)遞送治療性細胞組合從而繞過血腦屏障未知。如本文所用的, 采用本發(fā)明給藥方法與轉(zhuǎn)運的本發(fā)明治療性細胞和/或包含治療性細胞的藥物組合物聯(lián)用來治療帕金森病的調(diào)節(jié)劑的“有效量”足以減少或減輕帕金森病的臨床癥狀。因此,本發(fā)明方法給予的有效量調(diào)節(jié)劑(即,生長因子)將增強為治療帕金森病而在本發(fā)明指導下實施的細胞置換方案。因此,與單用細胞置換方案治療的動物相比,本發(fā)明方法提高了所治療動物的存活和/或改善了臨床狀態(tài)。帕金森病臨床狀態(tài)的改善包括,例如腹側(cè)中腦移植效率的改善(就阿樸嗎啡誘導的旋轉(zhuǎn)運動降低而言)、紋狀體神經(jīng)支配密度的增強和神經(jīng)元存活的增強(Tornqvist等,(2000)Exp.Neurol.164:130-138)。亨廷頓病的特征在于進行性神經(jīng)退化,特別是在紋狀體和皮層中,其誘導運動和認知功能嚴重損傷。目前的細胞置換療法通過移植紋狀體祖細胞替換從紋狀體到其它結(jié)構,例如蒼白球的抑制性連接。將藥理學活性的調(diào)節(jié)劑遞送至受亨廷頓病影響的腦區(qū)域(即,尾狀殼核、丘腦、間腦(dincephalon)、小腦和額皮層)是本領域已知的,然而,從未與本發(fā)明的治療性細胞和/或包含治療性細胞的藥物組合物聯(lián)用從而繞過血腦屏障。如本文所用的,采用本發(fā)明給藥方法來治療亨廷頓病的調(diào)節(jié)劑的“有效量”足以減少或減輕亨廷頓病的臨床癥狀。因此,本發(fā)明方法給予的有效量調(diào)節(jié)劑(即,生長因子)將增強為治療亨廷頓病而在本發(fā)明指導下通常實施的細胞置換方案。因此,與單用細胞置換方案治療的動物相比,本發(fā)明方法提高了所治療動物的存活和/或改善了臨床狀態(tài)。臨床狀態(tài)的改善包括,例如蒼白球輸出的解抑制、降低運動興奮過度、恢復復雜的運動和認知行為、和受損紋狀體中新的習慣學習系統(tǒng)的重建。參見,例如Bjorklund等,(1994)Functional Neural Transplantation (功能性神經(jīng)元移植)(雷文公司(Raven),紐約),第 157-195 頁;Dunnett 等,(1995) Behav.Brain Res.66:133-142 ;Kendall 等,(1998) Nat.Med.4:727-729 ;Palfi 等,(1998)Nat.Med.4:963-966 ;Brasted 等,(1999)Proc.Natl.Acad.Sc1.USA96:10524-10529 ;和 Wictorin 等,(1992) Prog.Neurobiol.38:611-639 ;所有這些參考文獻通過引用納入本文。通過本發(fā)明方法給予調(diào)節(jié)劑將足以改善細胞置換療法的臨床結(jié)果。本領域技術人員不難采用這些試驗來測定為有效治療亨廷頓病而選擇的劑量范圍和/或合適的調(diào)節(jié)劑。例如,心臟停搏或冠狀動脈阻塞,或腦動脈阻塞或中風可造成CNS缺血性損傷(以及導致細胞喪失和死亡)。已采用各種細胞置換方案重建了缺血性事件后受損的CNS的神經(jīng)回路。例如,對于病灶缺血性事件,已進行了將胚胎紋狀體移植入受損的紋狀體(Hodges 等(1994) Functional Neural Transplantation (功能性神經(jīng)移植)(雷文公司,紐約),第347-386頁)和移植源自人畸胎癌細胞系的神經(jīng)元(Borlongan等,(1998)Exp.Neurol.149:310-321 和 Borlongan 等,(1998) Neuroreport9:3703-3709)。參見,例如Hodges 等,(1996) Neurosc1.72:959-988 ;Sorensen 等,(1996) Exp.Neurol.138:227-235 和Sinden 等,(1997) Neurosc1.81:599-608。如本文所用的,治療缺血性損傷的調(diào)節(jié)劑的“有效量”足以減少或減輕缺血性事件的臨床癥狀。因此,本發(fā)明方法給予的有效量調(diào)節(jié)劑將增強為治療缺血性損傷而通常按照本發(fā)明實施的細胞置換方案。臨床狀態(tài)的改善包括,例如梗塞大小、水腫和/或神經(jīng)缺陷減少(即,運動、感覺、平衡運動(vestibulomotor)和/或軀體感應功能恢復的改善)。改善還包括神經(jīng)缺陷的減輕,因而改善了運動、感覺、平衡運動和/或軀體感應功能的恢復。測定缺血性事件是否得到治療,特別是缺血性損傷(包括梗塞大小、水腫和神經(jīng)缺陷產(chǎn)生)是否減輕的方法是本領域技術人員熟知的。例如,缺血性損傷后,ω3(外周型苯并二氮雜)結(jié)合位點的密度顯著增加(Benazodes等,(1990)Brain Res.522:275-289)。檢測ω3位點的方法是已知的,可用于測定缺血性損傷的程度。參見,例如Gotti等,(1990)Brain Res.522:290-307及其中引用的參考文獻。或者,可利用生長相關蛋白-43(GAP-43)作為缺血性事件后新軸突生長的標記。參見,例如Stroemer等,(1995)Stroke26:2135-2144 和 Vaudano 等,(1995) J.Neurosci 15:3594-3611。還可通過經(jīng)治療的哺乳動物中運動機能、認知功能、感知覺、說話的改善和/或癲癇傾向性的降低來檢測療效。用于評估感覺運動和反射功能的這種功能/行為測試描述于,例如Bederson等,(1986)Strokel7:472-476 ;DeRyck 等,(1992)Brain Res.573:44-60 ;Markgraf 等,(1992)BrainRes.575:238-246 ;Alexis 等,(1995) Stroke26:2338-2346。還可采用斯堪的納維亞中風量表(SSS)或巴塞爾指數(shù)檢測神經(jīng)元存活的改善情況。本領域技術人員不難采用這些試驗來測定為有效治療缺血性事件而選擇的劑量范圍和/或合適的調(diào)節(jié)劑。在鼻內(nèi)轉(zhuǎn)運入CNS以繞過哺乳動物中的血腦屏障后,出于調(diào)節(jié)本發(fā)明治療性細胞發(fā)育的目的,治療有效量或劑量的調(diào)節(jié)劑可包括約0.002毫克/公斤-約2.0毫克/公斤體重或約0.03毫克/公斤-約0.6毫克/公斤體重?;蛘撸山o予0.0004,0.001,0.005、0.007,0.009,0.01,0.04,0.06,0.08,0.1,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6、1.8 或 2.0毫克/公斤體重的調(diào)節(jié)劑。還應知道較低劑量范圍的某些調(diào)節(jié)劑(即,ADNF)可能是優(yōu)選的。在這些實施方式中,可以給予約0.lng/kg -約20ng/kg的調(diào)節(jié)劑?;蛘?可以給予0.2、
0.4,0.6,0.8、1、2、4、8、12、15、18和19納克/公斤體重的調(diào)節(jié)劑??股刂苿┰诟鞣N實施方式中,本發(fā)明還可包括有效量的至少一種抗生素,或者可采用在將本發(fā)明藥物組合物施加至鼻腔上三分之一處之前給予至少一種抗生素預治療,或它們的任何組合,以保護經(jīng)歷治療性細胞治療的患者。此外,可全身性和/或通過施加至鼻腔上三分之一處來遞送抗生素作為預治療、共同治療和/或后續(xù)治療。本發(fā)明利用這種抗生素是為了降低施加治療性細胞和/或藥物組合物期間鼻腔內(nèi)發(fā)現(xiàn)的細菌可能進入鼻腔上三分之一處的鼻組織,穿過血腦屏障并感染CNS內(nèi)其它組織的風險。所關注的特定組織包括但不限于:大腦、腦膜、血液、脊髓和其它外周組織。優(yōu)選的實施方式是用抗生素預治療患者和/或在將遞送增強劑,例如透明質(zhì)酸酶施加于鼻腔上三分之一處的同時治療患者。單用或組合使用以幫助保護接受本發(fā)明治療性細胞和/或藥物組合物的患者的本發(fā)明所用示范性抗生素包括:莫匹羅星、防衛(wèi)素、慶大霉素、遺傳霉素、頭孢甲肟(cefminoxime)、青霉素、鏈霉素、木糖醇、或其它抗生素。本領域技術人員不難知道參考文獻中大量報道了這種抗生素在鼻部治療中的應用,然而,將這種鼻部治療與治療性細胞和/或包含治療性細胞的藥物組合物的鼻內(nèi)施加于鼻腔上三分之一處聯(lián)用來繞過血腦屏障未見報道。免疫抑制齊[I本發(fā)明的其它實施方式還可包括有效量的至少一種免疫抑制劑,通過保護治療性細胞免遭宿主免疫活性細胞 的炎性反應和/或活化而增強其活力。免疫抑制劑可以作為預治療、與治療性細胞和/或藥物組合物同時和/或作為治療性細胞和/或藥物組合物的后續(xù)治療而遞送。這種免疫抑制劑治療與施加至鼻腔上三分之一處的治療性細胞和/或藥物組合物聯(lián)用可改善這種細胞的存活。當CNS、鼻粘膜和鼻粘膜與CNS之間的神經(jīng)通路的宿主免疫活性細胞檢測到施加的本發(fā)明治療性細胞時,可導致宿主免疫活性細胞的炎性反應和/或活化。這一系列事件會降低治療性細胞的存活。因此,可在將治療性細胞施加于鼻腔上三分之一處之前、期間和/或之后利用免疫抑制劑,從而在治療性細胞的存活和活力中起著至關重要的作用??蓪⒚庖咭种苿┍莾?nèi)施加于鼻腔上三分之一處和/或全身性施加。在本發(fā)明中可單用或組合使用的常規(guī)且熟知的免疫抑制劑包括環(huán)孢菌素A、他克莫司、潑尼松龍、硫唑嘌呤、甲基潑尼松龍、霉酚酸酯和西羅莫司。另一種免疫抑制劑包括施加表達Fas配體的遺傳工程改造細胞。藥物纟目合物除了給予至哺乳動物鼻腔上三分之一處的有效量的至少一種治療性細胞外,可將藥物組合物施加或給予至鼻腔上三分之一處。除有效量的至少一種治療性細胞外,這種藥物組合物可包含,例如至少一種上文所述調(diào)節(jié)劑、至少一種上文所述遞送增強劑、至少一種抗生素和/或至少一種免疫抑制劑,均如上文所述并且下文還將進一步描述。本發(fā)明的藥物組合物可與采用全身性施加和/或施加至鼻腔上三分之一處的至少一種調(diào)節(jié)劑、遞送增強劑、抗生素和/或免疫抑制劑的任何組合的預治療、共同治療和后續(xù)治療組合。在可與藥物組合物中的治療性細胞組合的備選方案中,能增強調(diào)節(jié)劑經(jīng)鼻腔粘膜或上皮吸收從而到達CNS中受損和/或退化的細胞的遞送增強劑是,例如親脂性試劑。調(diào)節(jié)劑可單獨與親脂性試劑或輔助劑混合或與運載體組合,或者可與一種或幾種類型的膠束或脂質(zhì)體物質(zhì)組合。優(yōu)選的親脂性物質(zhì)是包含一種或多種磷脂酰膽堿、脂質(zhì)轉(zhuǎn)染試劑、DOTAP等的陽離子脂質(zhì)體。優(yōu)選的遞送增強劑包括透明質(zhì)酸酶,當將其作為施加本發(fā)明治療性細胞的預治療,或作為包含治療性細胞的本發(fā)明藥物組合物的組分施加至鼻腔上三分之一處時觀察到能非常明顯增加治療性細胞遞送至CNS。其它遞送增強劑包括神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白和遷移-誘導活性。這些遞送增強劑,例如透明質(zhì)酸酶、親脂性試劑、神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白、遷移-誘導活性可單獨或以任何組合使用來增強本發(fā)明治療性細胞遞送至CNS。因此,至少一種遞送增強劑可用作預治療方法來轉(zhuǎn)運治療性細胞和/或藥物組合物和/或作為包含治療性細胞的藥物組合物的組分。本發(fā)明的藥物組合物還可包含至少一種抗生素,或者可在將藥物組合物施加至鼻腔上三分之一處之前采用抗生素預治療,或它們的任何組合,來保護經(jīng)歷治療性細胞療法的患者。此外,可將抗生素作為預治療、共同治療和/或后續(xù)治療而鼻內(nèi)和/或全身性給予。本發(fā)明利用這種抗生素是為了降低施加治療性細胞和/或藥物組合物期間鼻腔內(nèi)發(fā)現(xiàn)的細菌可能進入鼻腔上三分之一處的鼻組織,穿過血腦屏障并感染CNS內(nèi)其它組織的風險。所關注的特定組織包括但不限于:大腦、腦膜、血液、脊髓和其它外周組織。優(yōu)選的實施方式是用抗生素預治療患者和/或在單獨遞送增強劑,例如透明質(zhì)酸酶或包含在藥物組合物中施加于鼻腔上三分之一處的同時治療患者。單用或組合使用以幫助保護接受本發(fā)明治療性細胞和/或藥物組合物的患者的本發(fā)明所用示范性抗生素包括:莫匹羅星、防衛(wèi)素、慶大霉素、遺傳霉素、頭孢甲肟、青霉素、鏈霉素、木糖醇、或其它抗生素。本領域技術人員不難知道參考文獻中大量報道了這種抗生素在鼻部治療中的應用。本發(fā)明還可包括至少一種免疫抑制劑,其可以作為預治療、與治療性細胞和/或藥物組合物同時和/或作為治療性細胞和/或藥物組合物的后續(xù)治療而遞送。這種免疫抑制劑治療與施加至鼻腔上三分之一處的治療性細胞和/或藥物組合物聯(lián)用可改善這種細胞的存活。當CNS、鼻粘膜和鼻粘膜與CNS之間的神經(jīng)通路的宿主免疫活性細胞檢測到施加的本發(fā)明治療性細胞時,可導致宿主免疫活性細胞的炎性反應和/或活化。這一系列事件會降低治療性細胞的存活。因此,可在將治療性細胞施加于鼻腔上三分之一處之前、期間和/或之后利用免疫抑制劑,從而在治療性細胞的存活和活力中起著至關重要的作用。可將免疫抑制劑鼻內(nèi)施加于鼻腔上三分之一處和/或全身性施加。在本發(fā)明中可單用或組合使用的常規(guī)且熟知的免疫抑制劑包括環(huán)孢菌素A、他克莫司、潑尼松龍、硫唑嘌呤、甲基潑尼松龍、霉酚酸酯和西羅莫司。另一種免疫抑制劑包括施加表達Fas配體的遺傳工程改造細胞。此外,本發(fā)明藥物組合物可包含能促進該制劑在受三叉神經(jīng)或嗅神經(jīng)支配的組織內(nèi)轉(zhuǎn)運或通過該組織轉(zhuǎn)運, 或沿著或通過神經(jīng)通路轉(zhuǎn)運的任何藥學上可接受的添加劑、運載體和/或輔助劑。
“藥學上可接受的運載體”是本領域中常規(guī)用于促進本發(fā)明藥物組合物中治療性細胞、調(diào)節(jié)劑、遞送增強劑、抗生素和/或免疫抑制劑的儲存、給予和/或生物學活性的運載體。運載體還可降低這種藥物組合物中組分的任何不良副作用。合適的運載體應是穩(wěn)定的,即,不能與制劑中的其它成分反應。在治療所采用的劑量和濃度下,其不應在受者中產(chǎn)生明顯的局部或全身性不利作用。這種運載體通常是本領域已知的。本發(fā)明各種實施方式的合適運載體包括常規(guī)用于大的穩(wěn)定大分子的那些運載體,例如白蛋白、明膠、膠原、多糖、單糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚乳酸、聚乙醇酸、多聚氨基酸、不揮發(fā)性油、油酸乙酯、脂質(zhì)體、葡萄糖、蔗糖、乳糖、甘露糖、右旋糖、葡聚糖、纖維素、甘露醇、山梨醇、聚乙二醇(PEG),等。其它藥物組合物可包含微粒、用作細胞粘合材料的有機和無機化合物以及在本發(fā)明各種實施方式中可轉(zhuǎn)運至CNS的細胞聚集體,從而減少了細胞從鼻粘膜轉(zhuǎn)運至CNS的損失。這些化合物可包括幾類粘合分子、凝膠(用作細胞的包裹和/或包埋材料)、胞外基質(zhì)的組分和有機和/或無機顆粒,例如纖維蛋白或粘連蛋白碳-或粘土 -和葡聚糖顆粒以及它們的組合物。水、鹽水、水性右旋糖和甘油是優(yōu)選的液體運載體,尤其是(等滲時)對于溶液。這些運載體可選自各種油,包括石油、動物、植物或合成來源的那些油,例如花生油、大豆油、礦物油、芝麻油,等等。合適的藥物賦形劑包括淀粉、滑石粉、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明膠、麥芽、大米、面粉、白堊、硅膠、硬脂酸鎂、硬脂酸鈉、單硬脂酸甘油酯、氯化鈉、脫脂奶粉、甘油、丙二醇、水、乙醇,等等??蓪@些組合物進行常規(guī)藥學處理,例如滅菌,可含有常規(guī)藥物添加劑,例如防腐劑、穩(wěn)定劑、潤濕劑或乳化劑、調(diào)節(jié)滲透壓所用的鹽、緩沖劑,等等。當運載體是液體時,該運載體優(yōu)選與體液是低滲或等滲的,pH在4.5-8.5。藥物組合物中的其它可接受組分包括但不限于:等滲性修飾劑,例如水、鹽水和包含磷酸鹽、檸檬酸鹽、琥珀酸鹽、乙酸和其它有機酸或它們的鹽的緩沖液。藥學上可接受的運載體通常還包括一種或多種穩(wěn)定劑、還原劑、抗氧化劑和/或抗氧化劑螯合劑。本領域熟知緩沖液、穩(wěn)定劑、還原劑、抗氧化劑和螯合劑在制備蛋白質(zhì)組合物,特別是藥物組合物中的應用。參見,例如 Wang 等,(1980) J.Parent.Drug Assn.34(6):452-462 ;Wang 等,(1988) J.Parent.Sc1.Tech.42: S4-S26 (增刊);Lachman 等,(1968) Drugand Cosmetic Industryl02 (I):36-38,40,和 146-148 ;Akers (1988)J.Parent.Sc1-Tech.36 (5): 222-228 ; 和 Methods in Enzymology (酶學方法),第 XXV 卷,Colowick 和Kaplan 編,“Reduction of Disulfide Bonds in Proteins with Dithiothreitol,,(用二硫蘇糖醇還原蛋白質(zhì)中的二硫鍵),Konigsberg,第185-188頁。本發(fā)明藥物組合物的各種實施方式包含合適的緩沖液,例如乙酸鹽、己二酸鹽、苯甲酸鹽、檸檬酸鹽、乳酸鹽、馬來酸鹽、磷酸鹽、酒石酸鹽、硼酸鹽、三(羥甲基氨基甲烷)、琥珀酸鹽、甘氨酸、組氨酸、各種氨基酸的鹽,等等,或它們的組合。參見,Wang(1980),同時,第455頁。合適的鹽和等滲調(diào)節(jié)劑(isotonicifier)包括氯化鈉、右旋糖、甘露醇、鹿糖、海藻糖等。本發(fā)明組合物的各種實施方式還可包含合適的還原劑,其維持還原性半胱氨酸的還原狀態(tài)并包括0.01%-0.l%wt/wt的二硫蘇糖醇(DTT,也稱為Cleland試劑)或二硫赤蘚糖醇;0.1%-0.5%的乙酰半胱氨酸或半胱氨酸(pH2-3);和0.1%-0.5%的硫代甘油(pH3.5-7.0)及谷胱甘肽。合適的抗氧化劑包括亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、偏重亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、甲醒次硫酸鈉和抗壞血酸。螯合微量金屬以防止微量金屬催化還原性半胱氨酸氧化的合適螯合劑包括檸檬酸鹽、酒石酸鹽、乙二胺四乙酸(EDTA)的二鈉、四鈉和鈣二鈉鹽、以及二亞乙三胺五乙酸(DTPA)。參見,例如Wang(1980),同上,第457-458頁和460-461頁,和 Akers (1988),同上,第 224-227 頁。本發(fā)明藥物組合物的各種實施方式還可包含一種或多種防腐劑,例如苯酚、甲酚、對氨基苯甲酸、BDSA、硝酸異山梨醇酯、氯己定、苯扎氯銨等。合適的穩(wěn)定劑包括碳水化合物,例如海藻糖或甘油。組合物可包含穩(wěn)定劑,例如一種或多種微晶纖維素、硬脂酸鎂、甘露醇或蔗糖以穩(wěn)定,例如組合物的物理 形式;和甘氨酸、精氨酸、水解膠原或蛋白酶抑制劑中的一種或多種以穩(wěn)定,例如組合物的化學結(jié)構。本發(fā)明藥物組合物的各種實施方式還可包含合適的懸浮劑,例如羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、透明質(zhì)酸、藻酸鹽、硫酸軟骨素、葡聚糖、糊精麥芽糖、硫酸葡聚糖等。組合物可包含乳化劑,例如聚山梨醇酯20、聚山梨醇酯80、普朗尼克(pluronic)、三油精、大豆油、卵磷脂、角S烯和角S燒、失水山梨糖醇三油酸酯(sorbitan treioleate)等。本發(fā)明藥物組合物還可包含至少一種抗微生物劑,例如苯乙醇、苯酚、甲酚、苯扎氯銨、苯氧乙醇、硫柳萊(thimerosol)等。合適的增稠劑包括天然多糖,例如甘露聚糖、阿拉伯聚糖、藻酸鹽、透明質(zhì)酸、右旋糖等;以及合成的多糖,例如低分子量的PEG水凝膠;上述懸浮劑可以包含在本發(fā)明藥物組合物中。本發(fā)明藥物組合物還可包含輔助劑,例如十六烷基三甲基溴化銨、BDSA、膽酸鹽、脫氧膽酸鹽、聚山梨醇酯20和80、夫西地酸等。合適的糖包括甘油、蘇糖、葡萄糖、半乳糖、甘露醇和山梨醇。本發(fā)明藥物組合物的各種實施方式還可包含一種或多種溶解度增強添加劑,優(yōu)選環(huán)糊精;親水性添加劑,優(yōu)選單糖或寡糖;吸收促進添加劑,優(yōu)選膽酸鹽、脫氧膽酸鹽、夫西地酸或殼聚糖;陽離子表面活性劑,優(yōu)選十六烷基三甲基溴化銨;粘度增強劑,優(yōu)選促進組合物的在給藥部位的駐留時間,優(yōu)選羧甲基纖維素、麥芽糊精、藻酸、透明質(zhì)酸或硫酸軟骨素;或者緩釋基質(zhì),優(yōu)選聚酐、聚原酸酯、水凝膠、顆粒緩釋長效系統(tǒng),優(yōu)選聚丙交酯共乙交酯(PLG)、長效泡沫、淀粉微球或纖維素衍生的口腔系統(tǒng);基于脂質(zhì)的運載體,優(yōu)選乳劑、脂質(zhì)體、類脂囊泡(niosome)、或膠束。該組合物可包含雙層穩(wěn)定性添加劑,優(yōu)選磷脂酰乙醇胺;促融添加劑(fusogenic additive),優(yōu)選膽固醇半琥拍酸酯。藥物組合物還可包含增溶化合物以提高調(diào)節(jié)劑或其生物學活性變體的穩(wěn)定性。對于IGF-1,優(yōu)選的增溶劑包括能提高其溶解度的胍鹽。這種增溶性化合物的例子包括在PH5.5或更高時保留了增強IGF-1或其生物學活性變體溶解度的能力的氨基酸精氨酸以及精氨酸的氨基酸類似物。這種類似物包括但不限于:含有精氨酸的二肽和三肽?!霸鰪娙芙舛取北硎九cPH5.5或更高時生長因子或其生物學活性變體在組分相同但缺乏含胍鹽化合物的溶液中能溶解的量相比,該蛋白質(zhì)在有含胍鹽化合物存在下,在PH5.5或更高的溶液中溶解的量增加。可采用本領域熟知的方法測定含胍鹽化合物增強生長因子或其生物學活性變體溶解度的能力。組合物中增溶性化合物的濃度通常已知是約IOmM-約1M,例如,以化合物精氨酸為例,濃度范圍是約20mM-約200mM。運載體和添加劑的這些清單并不完整,本領域技術人員可從藥物制品所允許的GRAS(通常視作安全的)清單的化學品和目前局部及胃腸外制劑所允許的那些化學品中選擇賦形劑。此外,本領域通常知曉配制藥物組合物的方法。配制和選擇藥學上可接受的運載體、穩(wěn)定劑和isomolyte的詳細討論可參見通過引用納入本文的Remington’sPharmaceutical Sciences (雷明頓藥物科學)(第18版;賓夕法尼州伊頓市馬克出版公司(Mack Publishing Company, Eaton, Pa.), 1990)。出于本發(fā)明的目的,可將本文所述的藥物組合物配制成用于施加到鼻腔上三分之一處的單位劑型以及諸如溶液、混懸液、或乳液等形式。要施加和給予至受嗅神經(jīng)元支配的鼻腔組織上三分之一處的藥物組合物可以是粉末、顆粒、溶液、噴劑(例如,氣溶膠)、軟膏、輸注液、滴劑或緩釋組合物,例如聚合物圓盤。用于給藥的組合物的其它形式包括顆粒物的混懸液,例如乳液、脂質(zhì)體、緩慢釋放藥物組合物的植入物,等等。粉末或顆粒形式的藥物組合物可與溶液以及稀釋劑、分散劑或表面活性調(diào)節(jié)劑相組合。組合物還可以是可在給藥前轉(zhuǎn)變成溶液、混懸液或乳液的凍干粉末形式。包含至少一種調(diào)節(jié)劑的藥物組合物優(yōu)選經(jīng)膜過濾除菌,并保存在單位劑量或多劑量容器,例如密封的小瓶或安瓿中。治療性細胞和/或藥物組合物的給予按照本發(fā)明方法給予治療性細胞可包括單獨施加治療性細胞或?qū)⒅委熜约毎c一種或多種上述化合物配制成藥物組合物并將該藥物組合物鼻內(nèi)給予至動物對象或宿主,包括人患者的鼻腔上三分之一處??刹捎酶鞣N劑量之一來給予治療性細胞和/或其藥物組合物的其它組分,例如遞送增強劑、調(diào)節(jié)劑、抗生素和/或免疫抑制劑,所述劑量足以在所需位點提供有效量的治療性細胞和/或藥物組合物組分。人和其它哺乳動物的劑量可以是約 0.001mg/kg -約 100mg/kg,優(yōu)選約 0.01mg/kg-約 10mg/kg,優(yōu)選約 0.lmg/kg-約 1-1Omg/kg。應注意,可將增強劑、調(diào)節(jié)劑、抗生素和/或免疫抑制劑作為治療性細胞和/或藥物組合物的預治療、共同治療和/或后續(xù)治療而單獨或作為藥物組合物的某種組分遞送,當不包含在藥物組合物中時,可全身性遞送或遞送至鼻腔上三分之一處。對于作為混懸 液、氣溶膠、噴霧劑或滴劑施加到鼻腔上三分之一處,可根據(jù)藥物制劑領域熟知的技術制備治療性細胞和/或藥物組合物??捎萌芤簩⒔M合物制備成細胞懸液,所述溶液可包含鹽,例如鹽水,諸如磷酸鹽、琥珀酸鹽或檸檬酸鹽緩沖劑等組分以維持PH,滲透調(diào)節(jié)和滲透劑,例如?;撬?,以及合適的防腐劑,吸收促進劑以提高生物利用度,碳氟化合物或本領域已知的其它增溶劑或分散劑。將藥物組合物鼻內(nèi)施加至鼻腔上三分之一處的方式可以是各種形式,例如粉末、噴霧劑、凝膠或鼻滴劑。給予治療性細胞和/或藥物組合物或其成分的其它形式組合物包括顆粒物的混懸液,例如乳液、脂質(zhì)體、或緩釋形式以延長藥學活性劑在個體中的存在時間。粉末或顆粒形式的藥物組合物可與溶液以及稀釋劑、分散劑或表面活性劑相組合。用于給藥的其它組合物包含生物粘合劑以將該制劑維持在鼻腔上三分之一處的給藥部位,例如施加于粘膜的噴霧劑、涂布劑或藥簽。生物粘合劑可指天然或合成的親水性聚合物,從親水性名稱上可知其是水溶性或水可溶脹的,并與藥物組合物相容。這種粘合劑起著將制劑粘附于鼻腔上三分之一處的粘膜組織的作用。這種粘合劑包括但不限于:羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、葡聚糖、瓜爾膠、聚乙烯吡咯烷酮、果膠、淀粉、明膠、酪蛋白、丙烯酸聚合物、丙烯酸酯聚合物、丙烯酸共聚物、乙烯基聚合物、乙烯基共聚物、乙烯醇的聚合物、烷氧基聚合物、聚環(huán)氧乙烷聚合物、聚醚、和它們的組合。組合物還可以是可在給藥前轉(zhuǎn)變成溶液、混懸液或乳液的凍干粉末形式。藥物組合物優(yōu)選經(jīng)膜過濾除菌,并保存在單位劑量或多劑量容器,例如密封的小瓶或安瓿中??蓪⑺幬锝M合物配制成緩釋形式以延長活性劑在受治療個體中的存在時間。本領域已知制備緩釋制劑的許多方法,參見“雷明頓藥物科學”。通??蓪⒅委熜约毎?、藥物組合物和/或藥物組合物的諸組分,即,遞送增強劑、調(diào)節(jié)劑、抗生素和/或免疫抑制劑包裹在固體疏水性聚合物制成的半透基質(zhì)中??蓪⒃摶|(zhì)制成薄膜或微囊的形式。基質(zhì)可包括但不限于:聚酯、L-谷氨酸和Y乙基-L-谷氨酸的共聚物、聚交酯、聚乳酸、聚乙醇酸、水凝膠、不可降解的乙烯乙酸乙烯酯、可降解的乳酸-乙醇酸共聚物、透明質(zhì)酸凝膠和藻酸混懸液。合適的微囊還可包含羥甲基纖維素或明膠和聚甲基丙烯酸甲酯。還可利用微乳劑或膠狀藥物遞送系統(tǒng),例如脂質(zhì)體和白蛋白微球。遞送系統(tǒng)還可將本發(fā)明治療性細胞和/或包含治療性細胞的藥物組合物和/或該藥物組合物的諸組分作為粉末化或液體鼻噴劑、混懸液、鼻滴劑、凝膠、薄膜或軟膏,通過試管或?qū)Ч?、通過注射器、包裝尾(packtail)、紗布(小的平坦吸收墊)、鼻塞或粘膜下輸注而鼻內(nèi)分散和施加到鼻腔上三分之一處。在本發(fā)明的一些方面,這些方法包括借助遞送裝置將治療性細胞和/或其藥物組合物給予至個體鼻腔上三分之一處??衫醚b置遞送鼻部藥物,所述裝置包括但不限于:單位劑量容器、泵噴霧劑、滴管、擠壓瓶、無空氣和無防腐劑的噴霧劑、噴霧器(用于將液體藥物改成氣溶膠顆粒形式的裝置)、計量劑量的吸入器和加壓的計量劑量吸入器。在一些方面,直接置于鼻腔的上三分之一處和其上的生物粘合劑貼片內(nèi)含有精確的有效劑量??衫眉訅喊驀婌F器和合適的推進劑,包括但不限于二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、烴、加壓空氣、氮氣或二氧化碳將本發(fā)明的治療性細胞和/或包含治療性細胞的藥物組合物和/或治療性組合物的諸組分以氣溶膠噴霧劑的形式方便地遞送到鼻腔上三分之一處。技術人員不難知道,氣溶膠系統(tǒng)要求推進劑對于治療性細胞和/或藥物組合物是惰性的。以加壓氣溶膠為`例,可通過提供閥門來控制劑量單位從而遞送精確計量的量。將本發(fā)明治療性細胞或包含治療性細胞的藥物組合物和/或藥物組合物的諸組分作為粉末遞送至鼻腔上三分之一處的方式可以是,例如通過鼻吹入器裝置(將氣體、粉末或蒸汽吹入體腔的裝置)或加壓氣溶膠罐遞送的微球等形式。吹入器產(chǎn)生精細分級的云霧狀干粉或微球??山o吹入器提供確保給予基本上計量用量的藥物組合物的器件。給予的粉末或微球應是干燥的、空氣可分散的形式。粉末或微球可直接用于裝有粉末或微球所用瓶子或容器的吹入器。或者,可將粉末或微球填充在膠囊,例如明膠膠囊,或適于鼻部給藥的其它單劑量裝置中。吹入器可具有諸如針頭等器件來打開膠囊或其它裝置以提供孔道,從而粉末組合物噴射物可通過該孔道遞送至鼻腔上三分之一處。在該實施方式中,治療性細胞可以是脫水和/或凍干的,隨后在鼻粘膜中再水合。間斷和循環(huán)給藥在本發(fā)明的各種實施方式中,可將治療性細胞和/或包含有效量的治療性細胞的藥物組合物和/或藥物組合物的諸組分作為單劑量和單次劑量給予,或者可多次或間斷給予治療性細胞和/或藥物組合物的諸組分?!伴g斷給予”表示給予有效量的治療性細胞和/或藥物組合物諸組分,停止一段時間,然后給予另一有效量,等等??赏ㄟ^連續(xù)方式實現(xiàn)有效量的治療性細胞和/或藥物組合物諸組分的給予,例如利用緩釋制劑,或者可按照所需每日劑量方案實現(xiàn),例如每日給予一次、兩次、三次或更多次?!巴V挂欢螘r間”表示治療性細胞和/或藥物組合物諸組分的連續(xù)緩釋或每日給予的中斷。停止的時間可以長于或短于連續(xù)緩釋或每日給藥的時間。在停止期間,相關組織中治療性細胞和/或藥物組合物諸組分的水平基本上低于治療期間達到的最高水平。停止時間的優(yōu)選長度取決于所用治療性細胞和/或藥物組合物諸組分有效量的濃度和劑型。停止期間可以是至少2天,優(yōu)選至少4天,更優(yōu)選至少I周,通常不超過4周。當利用緩釋制劑時,因為調(diào)節(jié)劑在受損部位的駐留時間更長而必須延長停止時間。或者,可隨之降低有效劑量的緩釋制劑的給藥頻率。給予治療性細胞和/或藥物組合物諸組分的間斷方案可持續(xù)直至獲得所需療效并最終治療疾病或病癥。在還有另一實施方式中,有效量的治療性細胞和/或藥物組合物諸組分的間斷給藥是循環(huán)的?!把h(huán)的”表示在給藥期間伴有中斷的間斷給藥,其中周期從約I個月到約2、
3、4、5或6個月。例如,給藥方案可以是間斷給予有效劑量的治療性細胞和/或藥物組合物諸組分,其中在4周期間每周給予一次短期劑量,然后停止間斷給藥3個月,再進行4周期間每周給予一次短期劑量的間斷給藥,然后停止間斷給藥3個月,等等。再例如,可以在2周期間每周給予一次短期劑量,然后停止間斷給藥I個月,再在2周期間每周給予一次短期劑量,然后停止間斷給藥I個月,等等。將治療性細胞和/或藥物組合物諸組分給予對象的循環(huán)間斷方案可以持續(xù)直至獲得所需療效并最終治療疾病或病癥。
出于調(diào)節(jié)治療性細胞發(fā)育,從而減輕或防止所治療神經(jīng)學疾病的臨床表現(xiàn)的目的,可在初始施加本發(fā)明治療性細胞和/或藥物組合物的數(shù)分鐘、數(shù)小時、數(shù)天或甚至數(shù)周內(nèi)鼻內(nèi)給予一種或多種治療有效劑量的至少一種調(diào)節(jié)劑。例如,可在施加本發(fā)明治療性細胞和/或藥物組合物后的約2 - 4小時內(nèi),約2 - 6小時內(nèi),約8小時內(nèi),約10小時內(nèi),約15小時內(nèi),約24小時內(nèi),約36小時、48小時、72小時、或約96小時或更長時間內(nèi)給予初始治療劑量的所述至少一種調(diào)節(jié)劑??稍诔跏紕┝亢蟮臄?shù)小時、數(shù)日或數(shù)周期間給予一次或多次額外劑量的調(diào)節(jié)劑。此外,根據(jù)患者護理方案,可以隨時間間斷地給予經(jīng)歷本發(fā)明實施方式的細胞置換再生治療的動物其它調(diào)節(jié)劑和/或治療性細胞和/或藥物組合物。因此,例如,可在初始施加之前、期間或之后給予經(jīng)歷細胞置換治療的動物一次或多次治療有效劑量的本發(fā)明調(diào)節(jié)劑、治療性細胞和/或藥物組合物。類似地,可在初始施加本發(fā)明治療性細胞和/或藥物組合物之前、期間或之后給予遞送增強劑、免疫抑制劑和/或抗生素試劑。本文提供的間斷和循環(huán)給藥方案僅是示范性而非限制性的。本領域技術人員應知道各病例的各種給藥方案/頻率,各種這樣的給藥方案/頻率屬于本發(fā)明的范圍。制品和制備方法本發(fā)明還包括提供本發(fā)明治療性細胞和/或包含治療性細胞的藥物組合物和/或藥物組合物諸組分的制品,從而鼻內(nèi)給予至鼻腔上三分之一處,隨后繞過血腦屏障并運輸至CNS。該制品可包括含有干燥或液體形式的適于本發(fā)明方法的組合物以及任何運載體的小瓶或其它容器。該制品還包括實施本發(fā)明方法的說明書,所述說明書可以是容器上的標簽形式和/或包含在包裝該容器的盒子中的插頁形式。所述說明書還可以打印在包裝小瓶的盒子上。所述說明書含有諸如有效劑量的信息和給藥信息,從而某對象或本領域工作人員能給予本發(fā)明的治療性細胞和/或包含治療性細胞的藥物組合物和/或藥物組合物的諸組分。預計本領域工作人員包括可能給予本發(fā)明的治療性細胞和/或包含治療性細胞的藥物組合物和/或藥物組合物諸組分的任何醫(yī)生、護士、技術人員、配偶或其他護理人員。還可由該對象自己給予治療性細胞和/或藥物組合物的諸組分。參考以下實施例可以更好地理解本發(fā)明。這些實施例應是本發(fā)明具體實施方式
的代表,而不是打算限制本發(fā)明的范圍。實施例實施例1-在帕金森病大鼠模型中將治療性細胞鼻內(nèi)施加到鼻腔Jl三分之一處后能繞過血.腦屏障發(fā)明人在健康嚙齒類動物(小鼠和大鼠)和用6-0HDA處理從而產(chǎn)生帕金森病模型的大鼠中測試了治療性細胞確實繞過了血腦屏障的假設。在本實施例中,將間充質(zhì)干細胞,即真核細胞鼻內(nèi)給予至成年健康小鼠的鼻腔上三分之一處和6-羥基多巴胺出-OHDA)所致單側(cè)病損大鼠來建立帕金森病患者的受損和/或退化CNS的模型。此外,將神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞鼻內(nèi)給予至年輕健康大鼠的鼻腔上三分之一處。在給予/施加后I小時內(nèi),兩種細胞類型到達健康動物的嗅球、皮層、海馬、紋狀體和小腦。在帕金森病的6-0HDA大鼠模型中,給藥后4小時檢測細胞。在兩種情況中,細胞可能在不到I小時內(nèi)到達大腦。細胞穿過篩板后,觀察到兩種遷移途徑:(I)遷移入嗅球,也遷移入大腦的其它部分,包括皮層和紋狀體;和(2)進入腦脊液,沿著皮層表面移動隨后進入大腦實質(zhì)。實施例2-遞送增強劑對鼻內(nèi)施加至鼻腔上三分之一處后治療性細胞的運輸?shù)淖骼飳FDA或煙酸 己可堿(Hoechst)染料標記的大鼠間充質(zhì)干細胞(MSC)鼻內(nèi)施加至7周齡C57bl/6小鼠的鼻腔上三分之一處,因而在治療性細胞的給予和施加以及運輸中繞過血腦屏障后,評估治療性細胞鼻內(nèi)遞送至大腦的效率。首先,將動物分成三組(各組n=5):1)A組只接受鼻內(nèi)治療性細胞;2)B組在鼻內(nèi)施加細胞前30分鐘鼻內(nèi)接受遞送增強劑透明質(zhì)酸酶;3)C組鼻內(nèi)接受運載體(24微升PBS)。細胞施加I小時后,麻醉處死動物,_80°C冷凍顱骨,然后切成徑向或橫向的切片(20微米),用含DAPI或PI的培養(yǎng)基固定,通過熒光顯微鏡分析。在只鼻內(nèi)遞送治療性細胞的A組動物中,Hoechst染料標記的細胞出現(xiàn)在嗅球、紋狀體、皮層的所有層,心室外側(cè)壁和附近,和小腦中。在嗅球中,細胞分布在A和B組動物的所有層中。與A組那些動物相比,鼻內(nèi)給予透明質(zhì)酸酶(B組中IOOU/動物)增加了大腦中MSC的數(shù)目,特別是在嗅球中。A和B組中MSC在不同皮層中的分布提示治療性細胞從表面遷移到實質(zhì)中。許多細胞定位于已到達皮層上層的MSC附近的蛛網(wǎng)膜下腔。這些細胞中的一些具有提示它們分化進展的過程。施加I小時后,大量的鼻內(nèi)施加CFDA-標記MSC維持在上鼻腔,表明治療性細胞從鼻粘膜經(jīng)篩板進入大腦的遷移可能維持數(shù)小時,甚至可能數(shù)日。在一層中達到一定細胞密度后觀察到細胞從皮層表面分步遷移入更深層中;更深層中的細胞聚集體只出現(xiàn)在接近皮層表面的細胞行列(cell row)附近。實施例3-鼻內(nèi)施加至鼻腔上Ξ分之一處后治療性細胞靶向遷移到CNS內(nèi)的病損處
由于以上實施例獲得和所述的結(jié)果顯示除皮層,嗅球和小腦外,鼻內(nèi)施加的治療性細胞還出現(xiàn)在紋狀體區(qū)域,我們決定利用在成年大鼠中以6-0HDA誘導單側(cè)病損的模型來研究神經(jīng)變性是否使所施加細胞的遷移靶向病損側(cè)。通過單側(cè)注射(左半球)神經(jīng)毒素6-羥基多巴胺出-OHDA)在成年大鼠中誘導紋狀體損傷從而誘導了帕金森型模型。將細胞施加給兩組動物(各組中n=5):1)在病損后3天鼻內(nèi)給予細胞之前30分鐘未用鼻內(nèi)透明質(zhì)酸酶治療(200U/動物)或2)在病損后3天鼻內(nèi)給予細胞之前30分鐘用鼻內(nèi)透明質(zhì)酸酶治療(200U/動物)。施加細胞后4小時取出動物的大腦,_80°C冷凍。為顯示6-0HDA-病損后左(病損的)紋狀體中的變性改變,將離前囪5_-8_的區(qū)域的各動物的10個橫向切片作酪氨酸羥化酶(TH)染色。與無病損側(cè)幾乎全部紋狀體被TH強烈染色相反,病損側(cè)TH的表達明顯降低。用熒光顯微術篩選腦切片顯示病損和對側(cè)之間在細胞數(shù)量上有明顯差異:大量CFDA標記的MSC位于嗅球(OB)、病損的皮層中和病損紋狀體內(nèi),而只有極少細胞位于對側(cè)半球的紋狀體、皮層和OB中。在切片中,偶見一些MSC被TH染色:令人感興趣的是,OB中發(fā)現(xiàn)的MSC極少表達TH,而位于病損附近皮層中的大量細胞是TH陽性的。這些結(jié)果提供了在6-0HDA-病損嚙齒類動物中,靶向干細胞優(yōu)先遷移至病損部位的證據(jù)。此外,采用本發(fā)明實施方式證明與無病損側(cè)的細胞相比,在病損半球中,骨髓干細胞更好地遞送至大腦。實施例4-在帕金森模型中鼻內(nèi)施加至鼻腔上Ξ分之一處后包含腫瘤細胞的治療性細胞繞過血■腦屏障本項研究調(diào)查了鼻內(nèi)給予后,是只有治療性干細胞,還是腫瘤細胞也可遞送至大腦。將人φ -黃(Ph1-Yellow)和CFDA-標記的T406神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞鼻內(nèi)給予至10-日齡大鼠(n=5)鼻腔的上三分之一處。給予后I小時,處死動物。通過熒光顯微術加工動物全腦(包括顱骨和大腦)的徑向切片(20微米)。在鼻腔、篩板、嗅球、額皮層和海馬區(qū)域中鑒定到CFDA-標記的神經(jīng)膠質(zhì) 瘤細胞。在本項研究中,證明鼻內(nèi)遞送的真核細胞(干細胞以及腫瘤細胞)進入嚙齒類動物的完整和病損大腦。腦腫瘤由細胞分裂異?;虿皇芸貙е碌娘B內(nèi)腫瘤構成,其可以發(fā)生在大腦、腦膜、顱神經(jīng)或中樞神經(jīng)系統(tǒng)的血管或淋巴系統(tǒng)中。在兒童中,大多數(shù)原發(fā)性腦腫瘤發(fā)生在顱后窩(即,腦干神經(jīng)膠質(zhì)瘤),在成年人中,發(fā)生在大腦兩半球的前部分。兒科腦腫瘤約占兒科癌癥的四分之一。在美國,腦腫瘤每年造成約10,000例以上的死亡。大多數(shù)原發(fā)性腦腫瘤源自中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)膠質(zhì)細胞。然而,從身體它處的癌癥產(chǎn)生并轉(zhuǎn)移至大腦的繼發(fā)性腦腫瘤甚至更常見。腫瘤可從肺、皮膚、腎臟、乳腺、結(jié)腸和其它器官轉(zhuǎn)移至大腦。腦腫瘤難以治療,因為大多數(shù)化療劑難以穿過血腦屏障并且不能安全而成功地除去某些類型的腦腫瘤,例如腦干神經(jīng)膠質(zhì)瘤,因為它們的位置接近大腦中控制關鍵性自律功能,例如呼吸、心臟功能等的區(qū)域。目前,開發(fā)和測試腦腫瘤的新療劑的研究人員需要將腫瘤細胞手術植入動物的大腦以產(chǎn)生可用于測試新藥物的動物腦腫瘤模型。我們在此證明通過將腫瘤細胞給予鼻腔上三分之一處可將它們非侵入性地引入大腦,并且利用透明質(zhì)酸酶和其它試劑可促進該過程。因此,本實施例證明采用本發(fā)明的實施方式可非侵入性地產(chǎn)生腦腫瘤模型而沒有神經(jīng)手術和直接植入腫瘤細胞的相關問題。已參考各種具體的和優(yōu)選的實施方式及技術描述本發(fā)明。然而,應該知道可作出許多改變和改進而仍維持在 本發(fā)明的構思和范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種通過鼻內(nèi)遞送用于治療包括哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損或退化或受傷的神經(jīng)疾病的藥物組合物,包括: 有效量的治療性細胞,其有效量范圍為50-108個細胞,其特征在于:將有效量的治療性細胞施加于鼻腔上三分之一處,使其繞過血腦屏障直接遞送到中樞神經(jīng)系統(tǒng),其中治療性細胞優(yōu)先遷移到中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一個或多個受損或退化或受傷區(qū)域,以便治療該受損或退化或受傷區(qū)域。
2.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:所述治療性細胞的有效量范圍為103-1O8個細胞。
3.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:所述治療性細胞的有效量范圍為104-1O8個細胞。
4.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:劑量體積范圍為0.015-1.0ml0
5.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:劑量體積范圍為0.03-0.6ml。
6.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:還包括一個藥學上可接受的載體。
7.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:還包括至少一種遞送增強劑。
8.根據(jù)權利要求7所述的藥物組合物,其特征在于:所述至少一種遞送增強劑包括透明質(zhì)酸酶。
9.根據(jù)權利要求7所述的藥物組合物,其特征在于:所述至少一種遞送增強劑還包括神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白和遷移-誘導活性物質(zhì)。
10.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:還包括至少一種抗生素。
11.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:還包括至少一種免疫抑制劑。
12.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:還包括至少一種調(diào)節(jié)劑。
13.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:所述治療性細胞包括真核細胞。
14.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:所述治療性細胞包括干細胞。
15.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:所述治療性細胞包括治療性淋巴細胞。
16.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:所述神經(jīng)學疾病或病癥包括阿爾茨海默病。
17.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:所述神經(jīng)學疾病或病癥包括帕金森癥。
18.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:所述神經(jīng)學疾病或病癥包括缺血和/或中風。
19.根據(jù)權利要求15所述的藥物組合物,其特征在于:所述神經(jīng)學疾病或病癥包括腫瘤。
20.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:所述神經(jīng)學疾病或病癥包括外科損傷。
21.根據(jù)權利要求1所述的藥物組合物,其特征在于:所述神經(jīng)學疾病或病癥包括多發(fā)性硬化癥。
全文摘要
用于預防和治療經(jīng)歷CNS細胞喪失或死亡的受損和/或退化CNS的方法和組合物。本發(fā)明的各種實施方式通過鼻內(nèi)施加至鼻腔上三分之一處而將治療有效量的至少一種治療性細胞運輸至CNS,從而繞過血腦屏障。本發(fā)明的藥物組合物可包含至少一種治療性細胞、至少一種遞送增強劑、至少一種抗生素、至少一種調(diào)節(jié)劑和/或至少一種免疫抑制劑,其中所述組合物遞送至鼻腔的上三分之一處。一旦遞送至CNS,所述治療性細胞優(yōu)先遷移至受損或退化或受傷的區(qū)域。
文檔編號A61P25/28GK103181932SQ20121057928
公開日2013年7月3日 申請日期2008年9月4日 優(yōu)先權日2007年9月11日
發(fā)明者威廉·H·弗雷二世, 盧西·達尼埃良, 克里斯托夫·H·格萊特 申請人:威廉·H·弗雷二世, 盧西·達尼埃良, 克里斯托夫·H·格萊特