TGF-β拮抗物治療具有罹患支氣管肺發(fā)育不良風險的嬰兒的用圖
【專利說明】TGF- β拮抗物治療具有罹患支氣管肺發(fā)育不良風險的嬰 兒的用途
[0001] 本申請為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)育不良風險的嬰兒的用途"的PCT申請PCT/US2007/021234的分案申請，所述PCT 申請進入中國國家階段的日期為2009年6月3日，申請?zhí)枮?00780044749. 4。
[0002] 本申請要求2006年10月3日提交的美國臨時申請第60/827, 933號的優(yōu)先權，該 美國臨時申請完整引入本文作為參考。
技術領域
[0003] 本發(fā)明涉及TGF-β拮抗物治療具有罹患支氣管肺發(fā)育不良風險的嬰兒（包括早 產(chǎn)兒）的用途。
【背景技術】
[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、簡單的呼 吸驅動（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時間暴露于高氧和正壓通氣所造成的損傷下存活 下來。這主要是在妊娠28到32周之間誕下的嬰兒，以及出生時體重在1，000到1，500克 之間的嬰兒。其臨床過程和肺病理學反映了嚴重的肺型氧中毒和肺過度膨脹的后果。BH) 的最初病理描述記錄了氣道損傷、發(fā)炎、間質性纖維化、平滑肌細胞增生和遠端氣道的鱗狀 化生。這些嬰兒的死亡率高，且在幸存者中經(jīng)常出現(xiàn)長期呼吸機依賴性呼吸衰竭（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用、先進的呼吸機和營養(yǎng) 治療的使用，BH)的流行病學和病理生理學有了可觀的變化?，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；New York，Marcel Dekker (2000) ;Bancalori 等人編，41-64 頁）。與以往經(jīng)驗不同，當時肺型氧中毒和肺過度膨脹被認為是產(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與"經(jīng)典型"Bro不同。 有時此疾病被稱為"新型BPD"，其現(xiàn)在主要與末端肺發(fā)育中斷相關。對死于BPD的 嬰兒的肺的顯微觀察顯示了遠端（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)育對于子宮外存活是至關重要的。肺發(fā)育可以分為5個重疊的階段：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；New York，Marcel Dekker (1997) ;Kotecha，Paediatr.Respir. Rev. 1:308-13 (2000) ;Coalson，Sem·，Neonatology 8:73-81(2003))。對于在妊娠 26 周出 生的嬰兒，囊狀期和肺泡期還未完成。在囊狀期過程中，肺球囊（lung saccules)壁薄，壁 中的次級嵴（secondary crest)形成。預期呼吸空間的極大擴展使得球囊形成，間質組織 量顯著減少。肺看起來越來越"充氣"，盡管充滿著來自肺和胎兒周圍的羊水的液體。在肺 泡期過程中，肺泡的形成由次級嵴的伸展和變薄開始，而后其成熟為肺泡壁。因此，肺泡產(chǎn) 生（alveologenesis)在多數(shù)早產(chǎn)兒出生后開始。
[0008] 盡管并未完全知曉導致BPD的機制，但是間接證據(jù)表明Bro是由細胞因 子對發(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)新生兒肺中的細胞因子水 平升高，且該子宮內(nèi)感染與BH)風險增加相關。此外，早產(chǎn)兒肺對氧和呼吸機治療的暴露與 肺流出物中細胞因子水平升高以及罹患BPD的風險升高相關。而且，BH)可能有直接的遺 傳原因。由于有若干基因被認為對于末端肺發(fā)育有決定性作用（Bourbon等人，Pediatric Research 57:38R-46R (2005))，其中一個或多個基因的異?？赡苤苯右种普５姆纬墒觳?導致BPD。此外，也有可能遺傳異常可以通過導致早產(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 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)，且與疾病的嚴重性相關 (Lecart，2000)。然而，此報道的TGF-β水平提高僅僅是對該疾病起主要作用的其他因子 作用的結果，還是TGF-β在BH)的發(fā)生中起更直接的作用，對于這點仍不知曉。例如，除了 TGF-β之外，到目前為止已有約20個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，已報道有13個在動物模型或患有BF 1D的嬰兒中受到調節(jié)（Bourbon等人，Pediatr. Res. 57:38R-46R(2005))。使用基因表達譜技術，Perkowski及其同事報道了在成年小鼠的 高氧肺損傷中受到調節(jié)的 385 個基因（Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 28:682-696(2003))。 [0010] 至少有兩項研宄檢測了 TGF-β 1在發(fā)育中的肺中異位過表達的影響。例如， Vicencio等人報道了具生物活性的TGF-β 1在新生小鼠的肺上皮細胞中的過表達與末端 肺發(fā)育的抑制相關（Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 31:650-656 (2004))，Gauldie 等人報道 了用編碼TGF-β 1的腺病毒感染新生大鼠肺會影響新生的肺結構，包括產(chǎn)生纖維化的斑片 狀區(qū)域（未在新型BH)中見到）。（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，因為接觸腺病毒（無 TGF-β ) 的對照肺顯示顯著的遠端氣道水腫，這表明腺病毒載體本身誘導炎癥。此外，兩項研宄均包 含TGF-β的被動異位表達，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，這些研宄對于闡明TGF-β在BPD中的作用并無幫助。
[0011] 同時，其他研宄已表明TGF-β調控肺發(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，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 關。由于患有BH)的嬰兒的肺中沒有觀察到分支形態(tài)發(fā)生異常，其近端傳導氣道數(shù)量正常， 這些研宄對于闡明TGF-β是否在BH)發(fā)病機制中起作用也沒有幫助。
[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改變TGF-β與細胞外基質的結合 得到實現(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)的生長的胎兒肺中通過提供過量 水平TGF-β實現(xiàn)（Zhang等人，E-PASS200659:5166. 6(2006))。對受損的發(fā)育中肺中產(chǎn)生 的過量TGF-β的中和是否抑制BH)的發(fā)生則沒有進行研宄。由于病因學、病理學和病程的 差異，這些對TGF-β進行了中和的研宄對我們理解TGF-β在BPD中的作用并無貢獻。見 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)，其中報道了異常TGF-β信號傳導在馬方氏癥小鼠 模型中的作用；以及Zhang等人，E-PASS200659:5166. 6(2006)中報道了 TGF-β在作為與 在高海拔生活相關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)生過程）中起作用，卻從沒有研宄直接指出在具有 罹患BH)風險的早產(chǎn)兒的受損的肺中，TGF-β是否在末端肺發(fā)育的調節(jié)起了致病作用，或 者在這樣的嬰兒中中和TGF-β是否對病程有任何影響。
[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)是對于兒科患者 花費最昂貴的疾病。表面活性劑治療和其他先進治療的利用改善了新生兒存活率，但沒有 伴隨Bro發(fā)病率的減少。因此，對于治療具有罹患BH)風險的早產(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：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)風險的嬰兒（包括早產(chǎn)兒）的方 法。
[0016] 本發(fā)明提供了通過在圍產(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。對于在產(chǎn)前期施用，TGF-β拮抗物可以直接對在子宮內(nèi)的嬰兒施用，或 對母親間接施用。
[0017] 在一個實施方案中，本發(fā)明的方法包括治療具有罹患支氣管肺發(fā)育不良風險的早 產(chǎn)兒，其中嬰兒的年齡為約妊娠24周至約產(chǎn)后6個月。在一個實施方案中，待治療的嬰兒 為出生于約妊娠32周或更早的早產(chǎn)兒。在一個實施方案中，待治療的嬰兒為出生于約妊娠 28周或更早的早產(chǎn)兒。在一個實施方案中，嬰兒出生時的重量為約1500克或更少。在另一 實施方案中，