專利名稱：一種治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)的方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)的方法。尤其是本發(fā)明涉及通過(guò)在顱內(nèi)施用神經(jīng)毒素治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)的方法。
運(yùn)動(dòng)失調(diào)運(yùn)動(dòng)失調(diào)是神經(jīng)性的障礙疾病，它涉及一塊或多塊肌肉或者是肌肉組。運(yùn)動(dòng)失調(diào)包括帕金森氏綜合征、亨廷頓舞蹈病、進(jìn)行性核上性麻痹、威爾遜病、圖雷特氏綜合征、癲癇病、以及各種慢性震顫、抽搐和張力障礙。不同的臨床觀察表明，運(yùn)動(dòng)失調(diào)可以歸結(jié)為相同或相似的大腦區(qū)域失常。例如，大腦基底神經(jīng)結(jié)(一種在大腦根部深處的神經(jīng)細(xì)胞束)失常，通常被認(rèn)為是多種運(yùn)動(dòng)失調(diào)的根源。
震顫表現(xiàn)為不正常、無(wú)意識(shí)的動(dòng)作。當(dāng)使用遭受顫抖疾病折磨的身體部位(通常是手臂或手掌)時(shí)，例如試圖書(shū)寫(xiě)或做出需要協(xié)調(diào)手臂的動(dòng)作，震顫就會(huì)表現(xiàn)得最嚴(yán)重。通常的化學(xué)療法是使用心得安進(jìn)行藥物治療，但是心得安具有降低血壓和改變心率的副作用。在帕金森氏病和具有帕金森氏病特征的綜合征中，通常會(huì)發(fā)生靜止時(shí)的震顫。當(dāng)四肢處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，休息性震顫表現(xiàn)得最為嚴(yán)重。通常當(dāng)病人嘗試復(fù)雜運(yùn)動(dòng)時(shí)，例如去夠一個(gè)茶杯，震顫會(huì)平息下來(lái)。采用系統(tǒng)的抗膽堿藥物療法曾經(jīng)取得了一些成功。
張力障礙是一種無(wú)意識(shí)的運(yùn)動(dòng)失調(diào)，表現(xiàn)為持續(xù)的肌肉收縮，導(dǎo)致身體或四肢的扭曲。導(dǎo)致張力障礙的原因包括生化反應(yīng)異常、變性性疾病、精神機(jī)能障礙、毒素、毒品及中樞創(chuàng)傷。丘腦切開(kāi)術(shù)和(或)下丘腦切開(kāi)手術(shù)或者福雷爾區(qū)切開(kāi)術(shù)是目前優(yōu)選的治療張力障礙的神經(jīng)外科手術(shù)方法，并且與外科手術(shù)治療帕金森氏病采用類似的技術(shù)和腦靶進(jìn)行。見(jiàn)Tasker R.《張力障礙外科治手術(shù)療法》第105章，1015-1032頁(yè)，載于Gildenberg P.L.等，《接觸性和功能性神經(jīng)外科教科書(shū)》，McGraw-Hill出版社(1998)。
某些張力障礙可能包括痙攣性斜頸、眼瞼痙攣以及書(shū)寫(xiě)者痙攣。痙攣性斜頸通常發(fā)生在成年人身上，使得病人的脖子無(wú)意識(shí)的歪向一邊。在開(kāi)始的時(shí)候，某些病人甚至有可能沒(méi)有注意到自己的脖子和頭歪向了一邊。眼瞼痙攣表現(xiàn)為眼瞼的間歇性受迫閉合，是一種無(wú)意識(shí)的動(dòng)作。書(shū)寫(xiě)者痙攣是一種當(dāng)患者書(shū)寫(xiě)或者用手實(shí)施其他動(dòng)作時(shí)，發(fā)生的痙攣異常姿勢(shì)。這些綜合征可能會(huì)發(fā)展到影響手臂和肩膀。
抽搐(包括圖雷特氏癥)通常是一種快速、短時(shí)的刻板的重復(fù)運(yùn)動(dòng)。常見(jiàn)的抽搐發(fā)生在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中；或者是在自然情況下嘴皮不斷蠕動(dòng)。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的抽搐通常發(fā)生在眼瞼、眉毛或者其他面部肌肉上，同樣也會(huì)發(fā)生在上肢。嘴皮上的抽搐可能會(huì)表現(xiàn)為咕噥、清嗓、咳嗽或者發(fā)咒罵聲等。抽搐的患者通常非?？释M(jìn)行某種特定的抽搐，如果其愿望不能得到滿足，確實(shí)會(huì)在其內(nèi)心產(chǎn)生非常強(qiáng)的壓力。例如，一只胳膊突發(fā)性動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)抽搐，如果患者坐在其手上來(lái)控制其胳膊的話，那么患者的胳膊能夠短時(shí)得到控制；但是，患者心中會(huì)有一種不可抗拒的愿望去運(yùn)動(dòng)其胳膊，并最后導(dǎo)致該動(dòng)作的發(fā)生。
圖雷特氏綜合征是一種通常起始于童年或青春期的抽搐疾病，通常多見(jiàn)于男性。嘴皮上的抽搐和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的抽搐通常同時(shí)發(fā)生。抽搐通常從身體的某部位轉(zhuǎn)向另外一個(gè)部位，并且該疾病通常時(shí)好時(shí)壞，某個(gè)時(shí)期機(jī)幾乎不發(fā)作，而有時(shí)又使得患者的機(jī)能發(fā)生困難。其他神經(jīng)行為困難通常伴隨著該種綜合征。這包括注意力集中障礙(ADHD)和強(qiáng)制性障礙。治療多數(shù)抽搐的方法是使用藥物來(lái)減少腦中多巴胺的含量，例如使用多巴胺拮抗劑。不幸的是，這些藥物具有副作用，會(huì)導(dǎo)致其他種類的運(yùn)動(dòng)失調(diào)等，包括帕金森氏病(僵硬、運(yùn)動(dòng)徐緩以及震顫)。除了圖雷特氏綜合征之外，抽搐可能與頭部受傷、一氧化碳中毒、中風(fēng)、使用毒品和智力低下有關(guān)。
進(jìn)行性核上性麻痹是一種運(yùn)動(dòng)失調(diào)，該病患者起初眼睛的垂直運(yùn)動(dòng)(上下運(yùn)動(dòng))明顯困難，接著任何眼睛動(dòng)作都受到限制(眼肌癱瘓)。病人同樣會(huì)發(fā)展到癡呆、強(qiáng)直、行動(dòng)遲緩(動(dòng)作緩慢)、并且容易摔跤。
亨廷頓舞蹈病是一種基因遺傳性疾病，同時(shí)具有神經(jīng)和精神病學(xué)特征。大多數(shù)的病例是發(fā)生在病人的四十或五十歲時(shí)，也有可能發(fā)生在這之前或之后。這種疾病可能始于患者神經(jīng)或者心理狀態(tài)的變化。神經(jīng)病學(xué)的癥狀可能會(huì)不同，但是包括舞蹈癥。舞蹈癥(起源于一個(gè)希臘單詞，其含義為“跳舞”)是一系列類似跳舞、短時(shí)的抽筋以及將身體的一邊扭向另一邊的運(yùn)動(dòng)。同時(shí)也會(huì)發(fā)生笨拙、煩躁和跳動(dòng)等。面部動(dòng)作尤其是頜周?chē)拿娌縿?dòng)作也可能發(fā)生，舞蹈癥的患者通常有行走和固定姿勢(shì)上的困難。精神病學(xué)上的癥狀則可能出現(xiàn)偏執(zhí)狂、混亂或者人格上的變化。隨著病情的發(fā)展，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的癡呆癥。腦部的核磁共振圖像可以顯示一部分大腦基底神經(jīng)結(jié)(與運(yùn)動(dòng)有關(guān))發(fā)生了萎縮(收縮)，該神經(jīng)結(jié)被稱為尾狀核。
威爾遜病是一種涉及神經(jīng)系統(tǒng)和肝臟功能的疾病。神經(jīng)病學(xué)上的問(wèn)題包括震顫、動(dòng)作失調(diào)、墜落、言語(yǔ)不清、強(qiáng)直以及癲癇發(fā)作。也會(huì)產(chǎn)生精神病學(xué)上的問(wèn)題，并且如果該痛苦未能得到治療，會(huì)導(dǎo)致病人嚴(yán)重的肝臟損傷。通常由升高的銅含量和血漿銅藍(lán)蛋白含量進(jìn)行診斷。
不幸的是，包括上述病癥在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)失調(diào)都對(duì)藥物治療產(chǎn)生抗藥性?？顾幮哉痤澃ㄐ菹⑿哉痤?，就像在帕金森氏病中所發(fā)生的，以及動(dòng)作性震顫，例如特發(fā)性震顫、多發(fā)性硬化震顫、創(chuàng)傷后震顫、偏癱后震顫(中風(fēng)后震顫)、與精神病有關(guān)的震顫、書(shū)寫(xiě)震顫以及癲癇病。帕金森氏病帕金森氏病是一種在老年人群中發(fā)病率逐漸增高的運(yùn)動(dòng)失調(diào)。帕金森氏病是一種常見(jiàn)的老齡致殘疾病，在美國(guó)它折磨著大約1％左右的60歲以上的老年人。帕金森氏病隨著年齡的增加，患病的可能性增大，一般人的年齡每增加40歲，患病的可能性增加1％。其癥狀包括明顯的四肢震顫、運(yùn)動(dòng)徐緩、強(qiáng)直以及姿勢(shì)發(fā)生變化。目前認(rèn)為帕金森氏病的病理生理學(xué)原因是，大腦基底神經(jīng)結(jié)中產(chǎn)多巴胺細(xì)胞的進(jìn)行性破壞，該神經(jīng)結(jié)包含著被分開(kāi)的幾部分黑質(zhì)黑質(zhì)(pars compartum of thesubstantia nigra)，一種位于腦干的基底核。多巴胺能(dopamineric)神經(jīng)元的缺乏，導(dǎo)致乙酰膽堿的相對(duì)過(guò)量。見(jiàn)Jellinger，K.A.，“PostMortem Studies in Parkinson′s Disease--Is It Possible toDetect Brain Areas For Specific Symptoms？”，J Neural Transm(如上)；1-291999。
帕金森氏病是一種進(jìn)行性疾病，最初可能是輕微的肢體僵硬和偶爾的震顫，經(jīng)過(guò)十年或更多的時(shí)間，可能導(dǎo)致經(jīng)常性的震顫以及記憶缺陷，最后導(dǎo)致無(wú)法控制的震顫和癡呆。
用于治療帕金森氏病的藥物包括L-多巴、塞利吉林、阿樸嗎啡和抗膽堿藥。L-多巴(左旋-二羥基-苯丙氨酸)(滅吐靈)是多巴胺的前體，它能夠透過(guò)血腦障礙，并在腦中轉(zhuǎn)化為多巴胺。不幸的是，L-多巴在體內(nèi)的半衰期非常短，而且在長(zhǎng)期服用之后(如服用4、5年之后)，L-多巴的效果通常變得零星并且不可預(yù)知，從而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)功能的波動(dòng)、運(yùn)動(dòng)障礙以及精神病學(xué)副作用。除此之外，L-多巴還會(huì)導(dǎo)致B族維生素的缺失。
塞利吉林(芐甲炔胺，Eldepryl)被用作L-多巴的替代物，其通過(guò)減少腦中多巴胺的崩潰而發(fā)生作用。但不幸的是，在使用約九個(gè)月之后，其變得無(wú)效。阿樸嗎啡，一種多巴胺受體興奮劑，也被用于治療帕金森氏病，然而在使用這種藥物的時(shí)候，會(huì)引起嚴(yán)重的嘔吐，同時(shí)會(huì)引起皮膚反應(yīng)、感染、倦睡以及一些精神病學(xué)副作用。
系統(tǒng)施用抗膽堿藥物(例如苯海索和鄰甲苯海拉明)也用于治療帕金森氏病，其通過(guò)減少腦中產(chǎn)生的乙酰膽堿的含量起作用，從而調(diào)整帕金森氏病患者的多巴胺/乙酰膽堿的不平衡。但是，有大約70％系統(tǒng)施用抗膽堿藥物的病人出現(xiàn)了嚴(yán)重的神經(jīng)精神病學(xué)副作用，包括幻覺(jué)，同時(shí)還有運(yùn)動(dòng)障礙，以及其他因?yàn)榭鼓憠A藥的廣泛分布引起的其他后果，包括幻視、吞因困難、口干以及尿潴留。見(jiàn)例如Playfer，J.R.，Parkinso’s Disease，Postgrad Med J，73；257-2641997和Nadeau，S.E.，Parkinson’s Disease，J Am Ger Soc，45；233-2401997。
在采用L-多巴之前的1969年，使用立體定位手術(shù)方法曾給帕金森氏病的治療帶來(lái)了一定的效果。與治療帕金森氏病的治療藥物有關(guān)的嚴(yán)重已知的缺乏和缺陷，例如L-多巴長(zhǎng)期治療受到限制，導(dǎo)致了人們對(duì)神經(jīng)外科療法重新發(fā)生了興趣。曾經(jīng)證實(shí)單側(cè)立體定位丘腦切開(kāi)術(shù)對(duì)控制對(duì)側(cè)震顫和強(qiáng)直有效果，但是存在導(dǎo)致輕偏癱的危險(xiǎn)。而雙側(cè)丘腦切開(kāi)術(shù)則會(huì)增加導(dǎo)致口齒障礙和吞咽障礙的危險(xiǎn)。采用立體定位蒼白球切開(kāi)術(shù)，一種部分蒼白球(基底神經(jīng)結(jié))的外科部分切除術(shù)，同樣也取得了一些成功。除了采用外科切除術(shù)之外，在某些病例中，還發(fā)現(xiàn)將高頻刺激電極放置在腹中間核能抑制異常運(yùn)動(dòng)。已經(jīng)有多種技術(shù)可以保證探針的精確定位，包括X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)和核磁共振成象。不幸的是，這些手術(shù)方法對(duì)帕金森氏病的運(yùn)動(dòng)不能、言語(yǔ)障礙以及步態(tài)障礙等癥狀沒(méi)有什么幫助，并且所有這些方法均導(dǎo)致腦損傷。癲癇癲癇發(fā)作是一種陣發(fā)性的事件，疾病的發(fā)作原因是中心神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元的聚集異常、過(guò)量、超同步釋放。癲癇是一種由慢性基礎(chǔ)性病變引起的復(fù)發(fā)性癲癇發(fā)作。在癲癇的諸種原因中，有各種癲癇癥狀，它們的臨床和病理特征都不同，并且提出了特定的基礎(chǔ)性病因。癲癇的發(fā)病率為每1000人中大約有5到10名患者。嚴(yán)重的頭部創(chuàng)傷會(huì)使患癲癇病的可能性增加達(dá)50％。癲癇的其他原因還包括中風(fēng)、感染以及遺傳等。
抗癲癇藥物治療是目前對(duì)患癲癇病患者的主要治療方法，目前有許多不同種類的藥物得到應(yīng)用。參見(jiàn)，例如Fuci，A.S.等，Harrison’sPrinciples of Internal Medicine，McGraw-Hill，14th Edition(1998)，page 2321。盡管人們?cè)趯ふ腋行У慕M合抗癲癇藥物，但是仍然有20％癲癇患者對(duì)藥物治療有抗藥性。于是外科手術(shù)就可能成為一種選擇。視頻-EEC監(jiān)視系統(tǒng)可被用于確定癲癇發(fā)作病灶的解剖學(xué)位置，以及將癲癇發(fā)作的異常電生理活動(dòng)與行為表現(xiàn)聯(lián)系起來(lái)。使用常規(guī)頭皮或蝶骨頭皮記錄儀對(duì)這種定位通常是足夠的。高分辨率MRI掃描通常用來(lái)確定結(jié)構(gòu)損傷。功能性的圖象研究，例如SPECT和PET是附加的試驗(yàn)，來(lái)幫助確定解剖上異常的明顯致癲癇區(qū)的位置。一旦癲癇發(fā)作起始的假定位置得到確定，則可以用附加的研究，包括神經(jīng)精神測(cè)試及頸動(dòng)脈內(nèi)異戊巴比妥試驗(yàn)(瓦德氏試驗(yàn))評(píng)估語(yǔ)言和記憶區(qū)域，并確定手術(shù)切除致癲癇區(qū)后可能的功能性后果。在某些情況下，在實(shí)施手術(shù)的同時(shí)可以通過(guò)進(jìn)行皮質(zhì)成象的方法，來(lái)精確地確定手術(shù)切除的程度。這涉及清醒患者的電生理學(xué)記錄和皮質(zhì)刺激，以確定癲癇樣障礙的程度和所涉及的皮質(zhì)區(qū)的功能。
對(duì)顳葉癲癇患者最普通的外科手術(shù)方法涉及前正中(anteromedial)顳葉的切除(顳葉切除術(shù))或者對(duì)基礎(chǔ)海馬回及扁桃體有限切除。顳區(qū)外引起的局灶性癲癇發(fā)作可以通過(guò)對(duì)病灶的新皮質(zhì)切除得到抑制。但是，大約有5％的癲癇患者在實(shí)施手術(shù)后，會(huì)在臨床上出現(xiàn)明顯的并發(fā)癥，還有大約30％的病人在實(shí)施顳葉切除術(shù)之后仍然會(huì)有癲癇發(fā)作。
局灶性癲癇可能會(huì)涉及腦的幾乎所有部分，并且通常是由定域損害的功能異常導(dǎo)致的。局灶性癲癇的一種是精神性運(yùn)動(dòng)癲癇發(fā)作。目前的治療方法包括使用EEG來(lái)確定預(yù)先傾向于局灶性癲癇發(fā)作的器質(zhì)性腦病區(qū)的異常尖峰波，然后采用外科手術(shù)切除該病灶，以防止未來(lái)的發(fā)作。腦運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)大腦的許多區(qū)域影響著運(yùn)動(dòng)效能。這樣，可能因中風(fēng)造成的大腦運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的損傷，能夠使前庭和網(wǎng)狀腦干核去除抑制，從而產(chǎn)生自發(fā)性活動(dòng)，并且使受目前抑制解除的下腦區(qū)影響的肌肉產(chǎn)生痙攣。
大腦的一個(gè)附屬運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)是基底神經(jīng)節(jié)?；咨窠?jīng)節(jié)接受大多數(shù)來(lái)自大腦皮層的信號(hào)，并將其大多數(shù)信號(hào)傳輸給大腦皮層?；咨窠?jīng)節(jié)包括尾狀核、殼、蒼白球、黑質(zhì)(它包括pars compacta)以及丘腦下部核。因?yàn)閺幕咨窠?jīng)節(jié)向運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)發(fā)出的異常信號(hào)引起大多數(shù)帕金森氏病中的異常，所以已經(jīng)試圖通過(guò)阻斷這些信號(hào)治療帕金森氏病。這樣，就有了損害丘腦的腹外側(cè)及前側(cè)核，以阻斷從基底神經(jīng)節(jié)向皮質(zhì)反饋回路的治療方法。另外，蒼白球切開(kāi)術(shù)，即用外科手術(shù)方法使蒼白球的一部分部分切除，也已用來(lái)有效地治療帕金森氏病的運(yùn)動(dòng)失調(diào)。
據(jù)信，通過(guò)將缺乏多巴胺而病理學(xué)抑制的丘腦的運(yùn)動(dòng)路徑中斷，能夠?qū)ν饪剖中g(shù)介入有幫助。受抑制的丘腦依次對(duì)負(fù)責(zé)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的皮質(zhì)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行不足的刺激。因此，手術(shù)去除對(duì)丘腦的抑制曾經(jīng)用于治療產(chǎn)生抗藥性的運(yùn)動(dòng)失調(diào)。Speelman，J.D.等，ThalamicSurgery and Tremor，Mov Dis 13(3)；103-1061998。
治療震顫以及其他帕金森氏病的顱內(nèi)損害方法已經(jīng)針對(duì)蒼白球和豆?fàn)詈笋冗M(jìn)行。但是蒼白球切開(kāi)術(shù)的長(zhǎng)期效果有時(shí)是令人失望的。通過(guò)損害下述丘腦核能對(duì)手術(shù)阻止震顫產(chǎn)生積極效果(1)中腹側(cè)(Vim)或者是腹后側(cè)(VLp)核；(2)腹前(ventrooralis anterior，Voa)核(VOA)，(Voa以及Vop已經(jīng)統(tǒng)稱為腹前核(Vla))；(3)腹后(Vop)核；(4)下丘腦核(福雷爾區(qū)切開(kāi)術(shù))，和；(5)CM-Pf丘腦核。總的來(lái)說(shuō)，在治療帕金森氏病以及其他系統(tǒng)用藥產(chǎn)生抗藥性的震顫時(shí)，腹外側(cè)丘腦是選擇手術(shù)的目標(biāo)。Brophy，B.P.等，Thalamotomy forParkinsonian Tremor，Sterertact Funct Neurosurg，69；1-41997。丘腦對(duì)大腦皮質(zhì)的刺激對(duì)幾乎所有皮質(zhì)的活性都是必須的。
立體定位手術(shù)(借助于神經(jīng)成象和電生理學(xué)記錄)曾被用來(lái)治療晚期產(chǎn)生了抗藥性的帕金森氏病，手術(shù)的靶是極度活躍的蒼白球和下丘腦核。使用腦圖譜將電極或者探針?lè)湃牖颊叩哪X中，該腦圖譜象參考了計(jì)算機(jī)X射線斷層造影或者磁共振成象的腦成象圖。使蒼白球(即腹后側(cè)蒼白球)的不同部分、基底神經(jīng)節(jié)、丘腦以及下丘腦核損害，曾經(jīng)被用來(lái)治療帕金森氏病中的運(yùn)動(dòng)障礙。不幸的是，手術(shù)損害腦會(huì)產(chǎn)生對(duì)腦的語(yǔ)言、視覺(jué)以及認(rèn)知區(qū)域損害的危險(xiǎn)。除此之外，通過(guò)使用電極刺激大腦深處來(lái)抑制震顫可能會(huì)因?yàn)榻饘俳z的腐蝕、鉛摩擦、植入的脈沖發(fā)生器的感染、植入的脈沖發(fā)生器的故障、電振蕩和鉛遷移，而產(chǎn)生某些問(wèn)題。電極刺激引起的其他并發(fā)癥包括構(gòu)音障礙、平衡不穩(wěn)、輕癱和步態(tài)障礙。參見(jiàn)例如Koller，W.C.等，《帕金森氏病的手術(shù)治療》，J Neurol Sci 167；1-101999和Schuurman P.R.等，《抑制嚴(yán)重震顫的持續(xù)丘腦刺激以及丘腦切開(kāi)術(shù)比較》，NEJM342(7)；461-4682000。
除了手術(shù)切除或者是刺激之外，外部放射治療(伽馬刀方式外科手術(shù))同樣也在有限的程度上被用于治療抗藥性的帕金森氏患者震顫。該方法的缺點(diǎn)是震顫減輕的效果在放射外科手術(shù)之后一個(gè)星期到八個(gè)月才出現(xiàn)，并且其長(zhǎng)期有益效果和放射副作用在目前還是未知的。
如上所述，已經(jīng)通過(guò)下丘腦切開(kāi)術(shù)和/或阻斷下丘腦區(qū)域中的離蒼白球纖維對(duì)帕金森氏患者震顫以及其他運(yùn)動(dòng)失調(diào)進(jìn)行治療，也采用蒼白球切開(kāi)術(shù)。目前有關(guān)基底神經(jīng)節(jié)線路(circuitry)的概念，提示了帕金森氏病中紋狀體中多巴胺的缺失導(dǎo)致了蒼白球外側(cè)部分紋狀體突出過(guò)度活躍。蒼白球外側(cè)活動(dòng)的下降導(dǎo)致了下丘腦核(其主要投射(projection)位置)的抑制得到解除。增加的下丘腦活動(dòng)隨后使得蒼白球內(nèi)部過(guò)度活躍，這投射在腦橋莖核(PPN)以及腹外側(cè)(VL)丘腦上。這樣，通過(guò)投射于PPN和VL丘腦，下丘腦核中以及蒼白球內(nèi)部的過(guò)度活躍產(chǎn)生了帕金森氏患者震顫綜合征、運(yùn)動(dòng)徐緩以及運(yùn)動(dòng)功能減退。使下丘腦核損害以及蒼白球切開(kāi)術(shù)、特別是腹后側(cè)蒼白球切開(kāi)術(shù)也可以有效地治療帕金森氏患者。肉毒桿菌毒素梭狀芽胞桿菌屬的種類超過(guò)127種，按照它們的形態(tài)和功能進(jìn)行分組。這種厭氧性、革蘭氏陽(yáng)性桿菌屬肉毒桿菌(Clostridiumbotulinum)產(chǎn)生有效的多肽神經(jīng)毒素，即肉毒桿菌毒素，它能導(dǎo)致人類和動(dòng)物的被稱作肉毒中毒的神經(jīng)性麻痹疾病。肉毒桿菌的孢子發(fā)現(xiàn)于土壤中，并且能在家藏的不正確消毒并且密封的罐頭食品容器中生長(zhǎng)，這是導(dǎo)致許多肉毒中毒的原因。肉毒中毒通常是在食用被肉毒桿菌培養(yǎng)物或其孢子感染的食物之后18-36小時(shí)發(fā)生作用。肉毒桿菌毒素能夠不減毒地穿過(guò)腸道內(nèi)層并攻擊外周運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元。肉毒桿菌毒素中毒的癥狀從行走、吞咽和講話艱難發(fā)展到呼吸肌癱瘓并死亡。
A型肉毒桿菌毒素是人類所知最致命的天然生物藥物。約50皮克市售A型肉毒桿菌毒素(純化了的神經(jīng)毒素復(fù)合體)(由Allergan，Inc.，of Irvine提供，加利福尼亞，商標(biāo)為BOTOX，每瓶100單元)是小鼠的LD50值(即，一個(gè)單元)。一單元BOTOX含約50皮克(約56attomole)A型肉毒桿菌毒素復(fù)合體。有趣的是，以1摩爾為基礎(chǔ)，A型肉毒桿菌毒素是白喉致死的約18億倍、是氰化鈉致死的約6億倍、是眼鏡蛇毒素致死的約3千萬(wàn)倍、是霍亂致死的約1千2百萬(wàn)倍。Singh，Critical Aspects of Bacterial Protein Toxins，pages 63-84(chapter 4)of Natural Toxins II，edited by B.R.Singh et al.，Plenum Press，New York(1976)(在這里所述的A型肉毒桿菌毒素的LD50值0.3ng等于1單元，修正為BOTOX0.05ng等于1單元)。一單元肉毒桿菌毒素定義為將該毒素腹膜內(nèi)注射到重18-20克雌性Swiss Webster鼠中的LD50值。1Available from Allergan，Inc.，of Irvine，Califomia under the tradename BOTOXin 100 unit vials)已經(jīng)對(duì)7種免疫學(xué)不同的肉毒桿菌神經(jīng)毒素進(jìn)行了特征分析，它們分別是血清型A、B、C1、D、E、F和G的肉毒桿菌神經(jīng)毒素，通過(guò)用特定類型的抗體中和來(lái)區(qū)分每種毒素。不同肉毒桿菌血清型在它們所感染的動(dòng)物種類方面有所不同，并且在它們所引起的癱瘓的嚴(yán)重性及持續(xù)時(shí)間也不同。例如，通過(guò)對(duì)在大鼠中引起癱瘓的比例進(jìn)行測(cè)定，A型肉毒桿菌毒素的效力比B型肉毒桿菌的效力大500倍。此外，已經(jīng)證實(shí)480U/Kg劑量的B型肉毒桿菌毒素對(duì)靈長(zhǎng)類動(dòng)物無(wú)毒，這個(gè)劑量是A型肉毒桿菌毒素靈長(zhǎng)類LD50值的約12倍。A.Moyer E等，《B型肉毒桿菌毒素實(shí)驗(yàn)和臨床經(jīng)驗(yàn)》，第六章，71-85頁(yè)“用肉毒桿菌毒素治療”，Jankovic，J.等主編，(1994)，Marcel Dekker，Inc。肉毒桿菌毒素明顯地與膽堿能運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元高度親合性地結(jié)合，易位進(jìn)入神經(jīng)元并阻斷乙酰膽堿的釋放。
不管血清型如何，毒素中毒的分子機(jī)理相似，并且涉及至少三個(gè)步驟或者階段。在該方法的第一步中，通過(guò)與重鏈H鏈與細(xì)胞表面受體的相互反應(yīng)，毒素與靶神經(jīng)元突觸前膜結(jié)合；對(duì)于不同類型的肉毒桿菌毒素和破傷風(fēng)毒素來(lái)說(shuō)，受體被認(rèn)為是不同的。H鏈的羧基末端鏈節(jié)Hc對(duì)毒素確定細(xì)胞表面的靶向來(lái)說(shuō)顯得非常重要。
在第二步中，毒素透過(guò)受中毒細(xì)胞的血漿膜。毒素首先通過(guò)受體介導(dǎo)的胞吞作用被吞進(jìn)細(xì)胞中，并形成了包含毒素的內(nèi)體。然后，毒素逃離內(nèi)涵體進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)中。該步驟被認(rèn)為是通過(guò)H鏈氨基末端鏈節(jié)HN介導(dǎo)的，5.5或更低的pH值引發(fā)毒素在構(gòu)象上的變化。已知，內(nèi)體擁有一個(gè)質(zhì)子泵，該質(zhì)子泵的存在能夠降低內(nèi)體的pH值。構(gòu)象上的轉(zhuǎn)變暴露出毒素的疏水殘基，這使得毒素能將其自身包埋在內(nèi)體的膜上。然后毒素(或者是最少的輕鏈)通過(guò)內(nèi)體膜易未進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中。
肉毒桿菌毒素活性機(jī)理的最后一步顯然涉及連接重鏈H鏈以及輕鏈L鏈的二硫鍵的還原。在海參毒素的L鏈中包含了肉毒桿菌毒素和破傷風(fēng)毒素的全部毒性活性；L鏈?zhǔn)且环N鋅(Zn++)肽鏈內(nèi)切酶，該內(nèi)切酶選擇性地裂解蛋白，這是識(shí)別和?？烤哂袧{膜胞質(zhì)表面的含神經(jīng)遞質(zhì)的泡、并融合具有漿膜的泡所必需的。破傷風(fēng)神經(jīng)毒素、B、D、F和G型肉毒桿菌毒素能引起一種被稱為泡聯(lián)合膜蛋白(VAMP)的小突觸泡蛋白(一種突觸膜蛋白)的降解。大多數(shù)VAMP存在于突觸泡的細(xì)胞質(zhì)表面，其通過(guò)這些裂解中的任何一種而被除去。血清型A和E的肉毒桿菌毒素裂解SNAP-25。血清型C1的肉毒桿菌毒素起先被認(rèn)為裂解突觸融合蛋白，但是后來(lái)發(fā)現(xiàn)它能裂解突觸融合蛋白和SNAP-25。除了B型肉毒桿菌毒素(和破傷風(fēng)毒素)只能裂開(kāi)相同的鍵之外，每一種肉毒桿菌毒素能特定地裂解不同的鍵。
肉毒桿菌曾被用于特征為骨骼肌極度活躍的神經(jīng)肌肉失調(diào)的臨床治療。A型肉毒桿菌毒素復(fù)合體已經(jīng)得到美國(guó)食品與藥物管理委員會(huì)(FDA)的批準(zhǔn)，用于治療瞼痙攣、斜視和半面痙攣。非A血清型的肉毒桿菌毒素與A型肉毒桿菌毒素相比，明顯具有較低的效力和(或)較短的活性持續(xù)時(shí)間。A型肉毒桿菌毒素外周肌內(nèi)注射的臨床效果一般在注射后的一個(gè)星期內(nèi)能看到。通常，單次A型肉毒桿菌毒素肌內(nèi)注射減緩癥狀的持續(xù)時(shí)間約為3個(gè)月。
雖然所有血清型的肉毒桿菌毒素都能在神經(jīng)肌肉接點(diǎn)明顯地抑制神經(jīng)遞質(zhì)遞乙酰膽堿的釋放，但是它們通過(guò)影響不同的神經(jīng)分泌蛋白和/或在不同的位點(diǎn)裂解這些蛋白質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一作用。例如，A型和E型肉毒桿菌都能裂解25千道爾頓突觸聯(lián)合蛋白(SNAP-25)，但是它們把該蛋白不同的氨基酸序列作為靶。B、D、F和G型肉毒桿菌毒素作用于泡聯(lián)合蛋白(VAMP，也被稱作小突觸泡蛋白)，不同血清型在不同的位點(diǎn)裂解蛋白。最后，C1型肉毒桿菌毒素裂解突觸融合蛋白和SNAP-25。這些不同的作用機(jī)理可能影響到不同血清型肉毒桿菌毒素的相對(duì)效力和/或作用持續(xù)時(shí)間。很明顯，可以在不同種類的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)肉毒桿菌毒素的底物。參見(jiàn)例如Biochem J.1；339(pt 1)159-651999，以及Mov Disord，10(3)3761995(胰島B細(xì)胞至少包含SNAP-25和突觸融合蛋白)。
對(duì)于所有已知的七種血清型肉毒桿菌毒素來(lái)說(shuō)，其肉毒桿菌毒素蛋白質(zhì)分子的分子重量是約150kD。有趣的是，肉毒桿菌毒素被肉毒桿菌以復(fù)合體的形式釋放出來(lái)，該復(fù)合體包含150kD肉毒桿菌毒素蛋白分子以及聯(lián)合的非毒素蛋白質(zhì)。這樣，肉毒桿菌可以產(chǎn)生900kD、500kD和300kD的A型肉毒桿菌毒素復(fù)合體。產(chǎn)生的B型和C1型肉毒桿菌毒素則顯然只有700kD或500kD的復(fù)合體。產(chǎn)生的D型肉毒桿菌毒素則同時(shí)有300kD和500kD兩種類型的復(fù)合體。最后，產(chǎn)生的E型和F型肉毒桿菌毒素則僅有約30kD的一種復(fù)合體。據(jù)信這些復(fù)合體(即，分子重量超過(guò)約150kD)含有非毒素紅細(xì)胞凝集素蛋白以及非毒素和無(wú)毒的非紅細(xì)胞凝集素蛋白。這兩種非毒素蛋白(與肉毒桿菌毒素分子一起包含相應(yīng)的神經(jīng)毒素復(fù)合體)，可以使肉毒桿菌毒素分子穩(wěn)定以防止其變性，并且當(dāng)毒素被消化時(shí)保護(hù)其免受酸的消化。除此之外，可能的情況是肉毒桿菌毒素復(fù)合體越大(分子重量超過(guò)約150kD)，則肉毒桿菌毒素從肉毒桿菌毒素復(fù)合體肌肉注射的部位擴(kuò)散的速度就越慢。
體外研究表明，肉毒桿菌毒素抑制鉀陽(yáng)離子誘導(dǎo)的從腦干組織的初始細(xì)胞培養(yǎng)物中釋放乙酰膽堿和去甲腎上腺素。除此之外，有報(bào)導(dǎo)表明肉毒桿菌毒素抑制誘導(dǎo)脊髓神經(jīng)元初始培養(yǎng)物中甘氨酸和谷氨酸鹽的釋放，并且在腦突觸體標(biāo)本中肉毒桿菌毒素抑制各種神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿、多巴胺、去甲腎上腺素(Habermann E.等，“破傷風(fēng)病毒和A型與C型神經(jīng)毒素抑制從小鼠腦培養(yǎng)物中釋放去甲腎上腺素”，神經(jīng)化學(xué)雜志51(2)；522-5271988)、CGRP，P物質(zhì)和谷氨酸鹽(Aanchez-Preeto，J.等，“A型肉毒桿菌毒素阻斷豚鼠大腦皮層突觸谷氨酸鹽的胞吐作用”，Eur J.Biochem 165；675-6811897)的釋放。這樣當(dāng)采用適當(dāng)?shù)臐舛葧r(shí)，大多數(shù)刺激引發(fā)的神經(jīng)遞質(zhì)釋放就被肉毒桿菌毒素所阻斷。參見(jiàn)例如Pearce，L.B.，“肉毒桿菌毒素在基礎(chǔ)科學(xué)和醫(yī)學(xué)方面的藥學(xué)特征”，Toxicon 35(9)；1373-1412，1393；Bigalke H.等，“A型肉毒桿菌神經(jīng)毒素抑制培養(yǎng)物中小鼠脊髓神經(jīng)元中非膽堿能突觸的傳遞”，Brain Research 360；318-3241985；Habernann E.，“破傷風(fēng)毒素和A型肉毒桿菌毒素對(duì)[3H]去甲腎上腺素和[3H]GABA從大鼠腦組織勻漿中的釋放”，Experientia 44；224-2261988，Bigalke H.等，“破傷風(fēng)毒素和A型肉毒桿菌毒素抑制各種傳送子的釋放和吸收，對(duì)大鼠腦和脊髓的微粒子標(biāo)本的研究”，Naunyn-Schmiedeberg′s Arch Pharmacol 316；244-2511981，以及；Jankovic J.等，“用肉毒桿菌毒素治療”，Marcel Dekker，Inc.，(1994)，第5頁(yè)。
可以通過(guò)在發(fā)酵罐中建立和生長(zhǎng)肉毒桿菌培養(yǎng)物、然后按照已知方法收集和純化發(fā)酵的混合物來(lái)獲得A型肉毒桿菌毒素。所有血清型的肉毒桿菌毒素在起始階段都是以非活性單鏈蛋白形式合成的，這些單鏈蛋白必須被蛋白酶裂解或切口才能具有神經(jīng)活性。這種細(xì)菌菌株使血清型A和G肉毒桿菌毒素具有內(nèi)原性蛋白酶，并且因此使得血清型A和G以其主要活性形式從細(xì)菌培養(yǎng)物中回收。相反，C1、D和E型肉毒桿菌毒素是由非蛋白水解菌株合成的，因此當(dāng)它們從培養(yǎng)物中回收時(shí)通常是無(wú)活性的。血清型B和F則可以通過(guò)蛋白水解和非蛋白水解菌株產(chǎn)生，因而它們可以以活性和非活性兩種形式回收。但是，即使是產(chǎn)生例如血清型B型肉毒桿菌毒素的蛋白水解菌株也僅僅裂解所產(chǎn)生毒素的一部分。切口與未切口分子的準(zhǔn)確比例取決于培養(yǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短和培養(yǎng)物的溫度。因此，一定百分?jǐn)?shù)的任何例如B型肉毒桿菌毒素的制劑可能是失活的，這可能用來(lái)解釋已知的B型肉毒桿菌毒素的效力明顯比A型肉毒桿菌毒素低。在臨床制劑中存在一定比例的失活肉毒桿菌毒素分子將有助于制劑的整體蛋白負(fù)荷，這與對(duì)臨床功效沒(méi)有貢獻(xiàn)的抗原性的增加關(guān)聯(lián)。另外，與A型肉毒桿菌毒素相比，以相同的劑量水平肌肉注射B型肉毒桿菌毒素，其活性持續(xù)時(shí)間要短，并且效力也低。
高質(zhì)量的A型肉毒桿菌毒素結(jié)晶可以由肉毒桿菌的霍爾A菌株獲得，其特征為≥3×107U/mg，低于0.60的A260/A278，以及具有獨(dú)特型式的凝膠電泳模式帶。采用已知的Shantz方法能夠獲得A型肉毒桿菌毒素晶體，如下列文獻(xiàn)所述Shantz E.J.等，“肉毒桿菌毒素和其他微生物神經(jīng)毒素在醫(yī)學(xué)上的性質(zhì)與應(yīng)用”，Microbiol Rev.56；80-991992。通常來(lái)說(shuō)，A型肉毒桿菌毒素復(fù)合體可以通過(guò)在合適的培養(yǎng)基中培養(yǎng)A型肉毒桿菌，從厭氧性發(fā)酵物中分離和純化而獲得。一旦分離出非毒素蛋白，可以使用已知方法獲得純凈的肉毒桿菌毒素，例如比效能為1-2×108LD50U/mg或更高、分子量約為150kD的純化的A型肉毒桿菌毒素；比效能為1-2×108LD50U/mg或更高、分子量約為156kD的純化的B型肉毒桿菌毒素；和比效能為1-2×107LD50U/mg或更高、分子量約為155kD的純化的F型肉毒桿菌毒素。
肉毒桿菌毒素和/或肉毒桿菌毒素復(fù)合體可以從List BiologicalLaboratories，Inc.，Campbell，Calif.；the Centre for AppliedMicrobiology and Research，Porton Down，U.K.；Wako(Osaka，Japan)，Metabiologics(Madison，Wis.)以及Sigma Chemicals ofSt Louis，Missouri獲得。
純的肉毒桿菌毒素非常不穩(wěn)定，以至于一般不用來(lái)制備藥物組合物。再者，肉毒桿菌毒素復(fù)合體，例如A型毒素復(fù)合體同樣也因?yàn)楸砻孀冃?、受熱和堿性條件極易變性。失活毒素形成致免疫的類毒素蛋白。所產(chǎn)生的抗體能使得毒素注射對(duì)病人不起作用。
與酶一樣，肉毒桿菌毒素(它們是細(xì)胞內(nèi)肽酶)的生物活性至少部分取決于這些毒素的三維構(gòu)象。A型肉毒桿菌毒素因受熱、不同的化學(xué)表面伸展以及表面干燥而脫毒。此外，已知將由已知的培養(yǎng)、發(fā)酵和提純獲得的毒素復(fù)合體稀釋到非常非常低的、用于制備藥物組合物制劑的濃度，導(dǎo)致毒素快速脫毒，除非存在合適的穩(wěn)定劑。將毫克量的毒素稀釋成為每毫升含幾納克的溶液困難非常大，因?yàn)檫@么大程度的稀釋會(huì)導(dǎo)致比毒性的快速失去。由于包含有毒素的藥物組合物可能會(huì)在配制后的數(shù)月或者數(shù)年使用，這些毒素可以用穩(wěn)定劑例如白蛋白和明膠來(lái)保持穩(wěn)定。
市售的含有肉毒桿菌毒素的藥物組合物以商標(biāo)BOTOX由Allergan Inc.，Irvine，Colifornia出售。BOTOX由包裝在無(wú)菌真空干燥形式中的純化的A型肉毒桿菌毒素復(fù)合體、白蛋白和氯化鈉組成。A型肉毒桿菌毒素由生長(zhǎng)在含N-Z胺和酵母提取物的培養(yǎng)基中的肉毒桿菌霍爾A菌株培養(yǎng)物制得。A型肉毒桿菌毒素復(fù)合體是通過(guò)將培養(yǎng)物溶液經(jīng)一系列酸沉淀得到結(jié)晶復(fù)合體純化的，結(jié)晶復(fù)合體由活性高分子量毒素蛋白和相關(guān)的紅細(xì)胞凝集素蛋白組成。然后將結(jié)晶復(fù)合體再溶解于含鹽水和白蛋白的溶液中，并在真空干燥之前無(wú)菌過(guò)濾(0.2微米)。真空干燥后的產(chǎn)品在-5℃度或更低溫度的冰箱中保存。BOTOX可以在肌內(nèi)注射前用新鮮的生理鹽水重新配制。每一瓶BOTOX含有大約100個(gè)單位(U)純化的A型肉毒桿菌神經(jīng)毒素復(fù)合體、0.5毫克人血清白蛋白和0.9毫克氯化鈉，為無(wú)菌、無(wú)防腐劑的真空干燥形式。
在適當(dāng)規(guī)格的注射器中，通過(guò)吸取適當(dāng)量的稀釋劑，使用無(wú)防腐劑的無(wú)菌標(biāo)準(zhǔn)鹽水(0.9％氯化鈉注射液)重新配制真空干燥的BOTOX。因?yàn)锽OTOX可能因?yàn)楣呐莼蛘呦嗨频膭×覕噭?dòng)而變性，所以應(yīng)該輕柔地將稀釋液注射進(jìn)小瓶。為了滅菌，BOTOX優(yōu)選在將小瓶從冰箱中取出并重新配制后四個(gè)小時(shí)內(nèi)施用。在這四個(gè)小時(shí)內(nèi)，可以將重新配制的BOTOX儲(chǔ)存在約2℃至約8℃的冰箱中。據(jù)報(bào)道，重新配制后存放在冰箱中的BOTOX可以將其效力至少保持約兩個(gè)星期。Neurology，48249-531997。
有報(bào)道表明，A型肉毒桿菌毒素以下列臨床設(shè)置使用(1)每次肌內(nèi)注射(多次肌肉注射)約75-125單位BOTOX，以治療子宮頸張力障礙。
(2)每次肌內(nèi)注射5-10單位BOTOX，以治療眉間橫線(額溝browfurrows)(將5單位肌內(nèi)注射到降眉間肌并將10單位肌內(nèi)注射到每道皺眉肌中)。
(3)通過(guò)在恥骨直腸肌的括約肌內(nèi)注射約30-80單位BOTOX來(lái)治療便秘。
(4)通過(guò)向上眼瞼跗骨前側(cè)眼輪匝肌和下眼瞼跗骨前側(cè)眼輪匝肌每次肌內(nèi)注射1-5單位BOTOX，以治療瞼痙攣。
(5)外眼肌肌內(nèi)注射約1-5單位BOTOX治療斜視，注射量取決于注射的肌肉的大小，以及所需的肌肉麻痹程度(即需要矯正的屈光度)。
(6)通過(guò)將BOTOX如下肌內(nèi)注射到上肢的五塊屈肌中治療中風(fēng)后的上肢痙攣狀態(tài)(a)深指屈肌(flexor digitorum profundus)7.5U-30U(b)淺指屈肌(flexor digitorum sublimus)7.5U-30U(c)腕尺骨屈肌(flexor carpi ulnaris)10U-40U(d)腕橈骨屈肌(flexor carpi radialis)15U-60U(e)臂頭肌(biceps brachii)50U-200U。在相同的治療期中，上述五塊肌肉都必須注射，因此在每一治療期中，患者接受90U-360U上肢屈肌BOTOX的肌肉注射。
(7)治療偏頭痛，與賦型劑相比，以注射25 U BOTOX之后三個(gè)月內(nèi)減少偏頭痛的發(fā)作頻率、嚴(yán)重程度、有關(guān)的嘔吐和急性藥物治療為標(biāo)準(zhǔn)，顱骨膜注射(對(duì)稱注射到眉肌、額肌和顳肌)25 U BOTOX注射液對(duì)預(yù)防性治療偏頭痛顯示出了明顯的效果。
除此之外，肌內(nèi)注射肉毒桿菌毒素曾被用于治療帕金森氏病患者的震顫，雖然有報(bào)導(dǎo)認(rèn)為其效果并不可觀。Marjama-Jyons，J.等，Tremor-Predominant Parkinson′s Disease，Drugs & Aging 16(4)；273-2782000。
已知，A型肉毒桿菌毒素的功效可以維持12個(gè)月(European J.Neurology 6(Supp 4)S111-S11501999)，并且在有些情況下，其功效可以長(zhǎng)大27個(gè)月。Laryngoscope 1091344-13461999。但是，肌內(nèi)注射BOTOX的持續(xù)時(shí)間通常為3到4個(gè)月。
A型肉毒桿菌毒素治療各種臨床疾病所取得的成功導(dǎo)致了人們對(duì)其他血清型肉毒桿菌毒素的興趣。對(duì)市售A型肉毒桿菌制劑(BOTOX和Dysport)以及B和F型肉毒桿菌毒素(均從Wako Chemicals，Japan獲得)等的研究已經(jīng)展開(kāi)，以確定其對(duì)局部肌肉疲軟的功效、安全性以及抗原潛能。將肉毒桿菌毒素制劑注射到右腓腸肌頭(0.5-200.0單位/千克)，并用小鼠趾外展評(píng)分分析(DAS)來(lái)評(píng)估肌肉的虛弱程度。由劑量反應(yīng)曲線計(jì)算ED50值。對(duì)其他小鼠進(jìn)行肌內(nèi)注射以確定其LD50值。治療指標(biāo)可以通過(guò)LD50/ED50值來(lái)計(jì)算。將后肢接受BOTOX(5.0-10.0單位/千克)或B型肉毒桿菌(50.0-400.0單位/千克)注射液的小鼠分組，測(cè)試肌肉無(wú)力以及增加的水消耗，后者被公認(rèn)為口干模型。通過(guò)對(duì)兔子每月一次肌內(nèi)注射(1.5或者6.5ng/kg B型肉毒桿菌毒素或者0.15ng/kg BOTOX)來(lái)評(píng)估抗原潛能。肌肉無(wú)力峰值以及持續(xù)時(shí)間對(duì)于所有血清型均是劑量相關(guān)的。DASED50值(單位/千克)如下BOTOX6.7，Dysport24.7，B型肉毒桿菌毒素27.0-244.0，F(xiàn)型肉毒桿菌毒素4.3。BOTOX與B型肉毒桿菌毒素或F型肉毒桿菌毒素相比，具有更長(zhǎng)的作用持續(xù)時(shí)間。治療指數(shù)值如下BOTOX10.5，Dysport6.3，B型肉毒桿菌毒素3.2。注射了B型肉毒桿菌毒素的小鼠比注射BOTOX的小鼠消耗更多的水，雖然B型肉毒桿菌毒素在疲軟肌肉方面具有較差的效果。注射四個(gè)月后，接受1.5ng/kg注射的4只兔子中有2只、接受6.5ng/kg注射的所有4只兔子產(chǎn)生了對(duì)抗B型肉毒桿菌毒素的抗體。另外的研究顯示，接受BOTOX治療的9只兔子中沒(méi)有一只產(chǎn)生對(duì)抗A型肉毒桿菌毒素的抗體。DAS結(jié)果表明A型肉毒桿菌毒素相對(duì)效力峰值與F型肉毒桿菌毒素相等，而F型肉毒桿菌毒素則要大于B型肉毒桿菌毒素。對(duì)于作用持續(xù)時(shí)間來(lái)說(shuō)，A型肉毒桿菌毒素要長(zhǎng)于B型肉毒桿菌毒素，B型肉毒桿菌毒素作用持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于F型肉毒桿菌毒素。如治療指數(shù)值所顯示，兩種市售A型肉毒桿菌毒素制劑(BOTOX和Dysport)是不同的。由后肢注射B型肉毒桿菌毒素所觀察到的增加的水消耗行為顯示，臨床顯著量的這種血清型進(jìn)入了鼠的全身循環(huán)。該結(jié)構(gòu)同樣還顯示，為了達(dá)到與A型肉毒桿菌毒素相同的效果，需要提高所檢測(cè)的其他血清型的劑量。增加的劑量可能會(huì)有安全問(wèn)題。更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，在兔子中，B型肉毒桿菌毒素比BOTOX具有更強(qiáng)的抗原性，可能是因?yàn)闉榱诉_(dá)到有效劑量的B型肉毒桿菌毒素注射了更高的蛋白質(zhì)負(fù)荷。Eur J Neurol1999 Nov；6(Suppl 4)S3-S10。
除了在外周區(qū)域具有藥學(xué)作用以外，肉毒桿菌毒素對(duì)中央神經(jīng)系統(tǒng)也具有抑制作用。Weigand等，Nauny-Schmiedeberg′s Arch.Pharmacol.1976；292，161-165，和Habernann，Nauny-Schmiedeberg′s Arch.Pharmacol.1974；281，47-56的工作顯示肉毒桿菌毒素可以通過(guò)逆向運(yùn)輸進(jìn)入脊柱區(qū)。這樣，在外周區(qū)域注射、例如肌肉注射的肉毒桿菌毒素就可以逆向運(yùn)輸進(jìn)入脊髓。
美國(guó)專利US 5,989,545公開(kāi)了一種改性的梭狀芽胞桿菌神經(jīng)毒素或其片段、優(yōu)選肉毒桿菌毒素，化學(xué)共軛或者是重組融合成特定的靶部分可通過(guò)對(duì)脊髓給藥用于治療疼痛。乙酰膽堿通常哺乳動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的每種神經(jīng)元只能釋放出單一類型的小分子神經(jīng)遞質(zhì)。神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿由腦中許多區(qū)域的神經(jīng)元所分泌，但特別是由運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的大錐體細(xì)胞、基底神經(jīng)節(jié)中幾種不同的神經(jīng)元、使骨骼肌受神經(jīng)支配的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元、自主神經(jīng)系統(tǒng)(包括交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng))神經(jīng)節(jié)前神經(jīng)元、副交感神經(jīng)系統(tǒng)節(jié)后神經(jīng)元和某些交感神經(jīng)系統(tǒng)節(jié)后神經(jīng)元分泌。本質(zhì)上，只有神經(jīng)節(jié)后交感神經(jīng)纖維到汗腺、豎毛肌以及一些血管與大多數(shù)交感神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)節(jié)后神經(jīng)元一樣是膽堿能的，分泌神經(jīng)遞質(zhì)去甲腎上素。在大多數(shù)情況下，乙酰膽堿具有興奮作用。但是已知在某些外周副交感神經(jīng)末梢，乙酰膽堿具有抑制效果，例如通過(guò)迷走神經(jīng)抑制心率。
自主神經(jīng)系統(tǒng)輸出的信號(hào)通過(guò)交感神經(jīng)系統(tǒng)或者副交感神經(jīng)系統(tǒng)傳送到身體各處。交感神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)節(jié)前神經(jīng)元，從位于脊髓中間外側(cè)角中的神經(jīng)節(jié)前交感神經(jīng)元細(xì)胞體伸出。從細(xì)胞體中伸出的神經(jīng)節(jié)前交感神經(jīng)纖維，與位于脊柱旁交感神經(jīng)節(jié)或者脊柱旁神經(jīng)節(jié)的神經(jīng)節(jié)后神經(jīng)元，通過(guò)神經(jīng)鍵相連。由于交感神經(jīng)系統(tǒng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)節(jié)前神經(jīng)元都是膽堿能的，因此向神經(jīng)節(jié)施用乙酰膽堿將會(huì)使交感神經(jīng)系統(tǒng)和副交感神經(jīng)的神經(jīng)節(jié)后神經(jīng)元興奮。
乙酰膽堿活化兩種類型的受體，毒蕈堿和煙堿受體。在所有受副交感神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)節(jié)后神經(jīng)元刺激的效應(yīng)器細(xì)胞中、以及在受交感神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)節(jié)后膽堿能神經(jīng)元刺激的效應(yīng)器細(xì)胞都可以發(fā)現(xiàn)毒蕈堿受體。煙堿受體可以在腎上腺髓質(zhì)中發(fā)現(xiàn)。也可以在自主神經(jīng)節(jié)中發(fā)現(xiàn)，煙堿受體位于交感神經(jīng)以及副交感神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)節(jié)前和神經(jīng)節(jié)后神經(jīng)元之間的突觸部位的神經(jīng)節(jié)后神經(jīng)元的細(xì)胞表面。也可以在許多非自主神經(jīng)末梢發(fā)現(xiàn)煙堿受體，例如在神經(jīng)肌肉接點(diǎn)的骨骼肌纖維膜中也發(fā)現(xiàn)有煙堿受體。
當(dāng)細(xì)胞內(nèi)小而透明的泡與突觸前神經(jīng)元細(xì)胞膜融合時(shí)，從膽堿能神經(jīng)元中釋放出乙酰膽堿。各種各樣非神經(jīng)元分泌細(xì)胞，例如腎上腺髓質(zhì)(也稱為PC12細(xì)胞系)和胰島細(xì)胞分別從它們的大致密核心小泡中釋放出兒茶酚胺和甲狀旁腺激素。PC12細(xì)胞系是純系大鼠嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞，廣泛用作研究腎上腺交感神經(jīng)發(fā)展的組織培養(yǎng)模型。在體外滲透(例如電穿孔)或者是將毒素直接注射進(jìn)去除神經(jīng)的細(xì)胞，肉毒桿菌毒素抑制從這兩種細(xì)胞中釋放出的以上兩種物質(zhì)。還已知肉毒桿菌毒素阻止從皮質(zhì)突觸體細(xì)胞培養(yǎng)物中釋放神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸鹽。
神經(jīng)肌肉接點(diǎn)由軸突近端與肌細(xì)胞形成于骨骼肌肉中。通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)傳遞的信號(hào)導(dǎo)致在末端軸突的動(dòng)作電位，同時(shí)活化離子通道，并導(dǎo)致從神經(jīng)元內(nèi)突觸泡中釋放神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿(例如在神經(jīng)肌肉接點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)終板(endplate)上)。乙酰膽堿穿過(guò)細(xì)胞外間隙與肌肉終板表面上的乙酰膽堿受體蛋白結(jié)合。當(dāng)產(chǎn)生了足夠的結(jié)合時(shí)，肌細(xì)胞的動(dòng)作電位引起特定的膜離子通道變化，導(dǎo)致了肌細(xì)胞的收縮。然后乙酰膽堿從肌細(xì)胞中釋放出來(lái)，在細(xì)胞外間隙中被膽堿酯酶代謝。代謝物循環(huán)進(jìn)入末端軸突，再生成乙酰膽堿。膽堿能腦系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和視覺(jué)丘腦的膽堿能影響都產(chǎn)生于腦干與基底前腦。參見(jiàn)例如Billet S.等，Cholinergic Projections to the Visual Thalamusand Superior Colliculus，Brain Res.，847；121-1231999和Oakman，S.A.等，the Extent of Pontomesencephalic CholinergicNeurons′Projections to the ThalamusComparison withProjections to Midbrain Dopaminergic Groups，Neurosci 94(2)；529-547；1999。這樣，基于使用乙酰膽堿酯酶(AchE)染色的組織化學(xué)研究以及膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶(ChAT)免疫化學(xué)逆向示蹤研究，已知丘腦神經(jīng)元的腦干膽堿能刺激在上升。Steriade M.等，“腦膽堿能系統(tǒng)“，牛津大學(xué)出版社(1990)，第一章。實(shí)際上，許多丘腦核從腦干的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中獲得密集的膽堿能神經(jīng)分布。如上第167頁(yè)。已知的腦干膽堿能細(xì)胞組存在于(1)在被稱為Ch5位置的喙?fàn)顦?，其位于小腦上腳周?chē)谋簧w中央?yún)^(qū)域，形成了腳橋被蓋網(wǎng)狀核，以及；(2)中腦的尾部，位于稱為Ch6的區(qū)域，背外側(cè)被蓋核，它包埋在導(dǎo)水管周?chē)屹|(zhì)和腦室周?chē)屹|(zhì)中。Ch5以及Ch6細(xì)胞組可能幾乎僅僅包含膽堿能神經(jīng)元，它們一起形成了腦橋膽堿能系統(tǒng)。Ch5-Ch6膽堿能細(xì)胞組提供了直接上升的投射，該投射終止于許多中腦靶結(jié)構(gòu)，間腦和端腦，包括上丘、頂蓋前區(qū)，后連合的間質(zhì)大細(xì)胞核，韁外側(cè)核，丘腦，大細(xì)胞視葉前核，乳頭體外側(cè)核，基底前腦，嗅球，額葉前中側(cè)皮質(zhì)以及腦橋核。Stone T.W.，CNS Neurotransmitters andNeuromodulatorsAcetyicholine，CRC Press(1995)，第16頁(yè)。還參見(jiàn)Schafer M.K.-H.等，“Cholinergic Neurons and TerminalFields Revealed by Immunochemistry for the VesicularAcetylcholine Transproter.I.Central Nervous System”，Neuroscience，84(2)；331-3591998。人Ch1-8膽堿能核的三維定位已經(jīng)繪出。參見(jiàn)例如Tracey D.J.等，Neurotransmitters in theHuman Brain，Plenum Press(1995)，136-139頁(yè)。
此外，基底前腦(前腦)與新皮質(zhì)、海馬狀突起、扁桃體和嗅球一起提供背側(cè)丘腦的膽堿能的神經(jīng)分布。參見(jiàn)例如Steridae，第136頁(yè)?；浊澳X區(qū)，其大部分神經(jīng)元是膽堿能的，包括內(nèi)側(cè)間隔核(Ch1)、斜帶核的垂直分支(Ch2)、斜帶核的水平分支(Ch3)，以及大細(xì)胞核基底核(Ch4)，其位于Ch3細(xì)胞組的背外側(cè)。Ch1和Ch2提供了對(duì)海馬回的膽堿能投射的主要組分。而Ch3中的細(xì)胞扇面投射到嗅球上。
再者，在丘腦中存在膽堿能神經(jīng)元。參見(jiàn)Rico，B.等，A Populationof Cholinergic Neurons is Present in the Macaque MonkeyThalamus，Eur J Neurosci，10；2346-23521998。
腦膽堿能系統(tǒng)的異常，已經(jīng)在許多神經(jīng)精神病中被一致地確認(rèn)，包括阿耳茨海默氏病、帕金森氏病以及具有Lewy體的癡呆。因此，在阿耳茨海默氏病中存在著對(duì)海馬回和皮質(zhì)過(guò)度活躍的膽堿能投射。據(jù)信在具有Lewy體的癡呆患者中，存在著廣泛的新皮質(zhì)膽堿能的短缺，并且據(jù)信在帕金森氏病中，存在著腦橋腳膽堿能神經(jīng)元的缺失。特別是，在人腦中的體內(nèi)膽堿能活動(dòng)的圖象已經(jīng)被報(bào)導(dǎo)出來(lái)。Perry等，Acetylcholine in Minda Neurotransmitter Correlate ofConsciousness？，TINS 22(6)；273-2801999。
因此需要通過(guò)給藥有效治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)的方法，該藥物具有活性持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、從選擇的給藥顱內(nèi)靶組織擴(kuò)散出來(lái)的速度低以及在治療劑量水平有名無(wú)實(shí)的系統(tǒng)作用的特征。
發(fā)明概述本發(fā)明滿足了該需要，并提供了通過(guò)顱內(nèi)施用神經(jīng)毒素有效治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)的方法，神經(jīng)毒素具有活性持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、從給藥的顱內(nèi)部位擴(kuò)散出來(lái)的速度低以及在治療劑量水平無(wú)關(guān)緊要的系統(tǒng)作用的特征。
下列定義適用于本發(fā)明″約″是指大約或幾乎，并且在本發(fā)明所列的數(shù)值或范圍中是指所述或所要求數(shù)值或范圍的±10％。
對(duì)于神經(jīng)毒素，″生物活性″包括分別影響合成、胞吐作用、受體結(jié)合和/或神經(jīng)遞質(zhì)如乙酰膽堿的攝取、或者內(nèi)分泌或外分泌分泌產(chǎn)物如胰島素或胰液的攝取。
″局部給藥″是指將藥物直接施用在或施用到動(dòng)物體上或動(dòng)物體內(nèi)的部位鄰近，在該部位需要藥物的生物作用。局部給藥排除了系統(tǒng)給藥途徑，例如靜脈內(nèi)或口服給藥。
″神經(jīng)毒素″是指對(duì)神經(jīng)元細(xì)胞表面受體具有特定親合力的生物活性分子。神經(jīng)毒素包括梭狀芽胞桿菌毒素，它可以是醇的毒素，也可以是與一種至多種非毒素、毒素有關(guān)蛋白的復(fù)合物。
″顱內(nèi)″是指在顱內(nèi)或者在靠近脊髓背側(cè)端，并且包括脊髓、腦干、腦橋、小腦和大腦。
本發(fā)明范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)失調(diào)的治療方法可以通過(guò)向患者顱內(nèi)施用神經(jīng)毒素進(jìn)行，從而緩解運(yùn)動(dòng)失調(diào)的癥狀。神經(jīng)毒素是由選自肉毒梭狀芽胞桿菌(Clostridium botulinum)、酪酸梭狀芽胞桿菌(Clostridiumbutyricum)和Clostridium beratti的細(xì)菌制備的，或者可以由合適的宿主(即重組改變的大腸桿菌(E.Coli))表達(dá)，該宿主編碼由肉毒梭狀芽胞桿菌、酪酸梭狀芽胞桿菌和Clostridium beratti制備的神經(jīng)毒素。優(yōu)選地，神經(jīng)毒素是肉毒素，例如A、B、C1、D、E、F和G型肉毒素。
神經(jīng)毒素可以對(duì)不同的腦區(qū)給藥以治療性地治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)，包括向下腦區(qū)、腦橋區(qū)、中腦橋區(qū)(mesopontine region)、蒼白球和/或腦的丘腦區(qū)給藥。
神經(jīng)毒素可以是經(jīng)改性的神經(jīng)毒素，即是與天然的神經(jīng)毒素相比其至少一個(gè)氨基酸缺失、被修飾或被替換的神經(jīng)毒素，或者改性的神經(jīng)毒素可以是重組產(chǎn)生的神經(jīng)毒素或其衍生物或其片段。
本發(fā)明神經(jīng)毒素的顱內(nèi)給藥可以包括將控釋的肉毒素系統(tǒng)植入的步驟。本發(fā)明詳細(xì)的具體實(shí)施方案可以是通過(guò)給患者顱內(nèi)施用治療有效量的肉毒素治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)、從而治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)癥狀的方法。所治療的運(yùn)動(dòng)失調(diào)可以包括帕金森氏病、亨廷頓氏舞蹈病、進(jìn)行性核上性麻痹、Wilson病、圖雷特氏綜合征、癲癇、慢性震顫、抽搐、張力障礙和痙攣狀態(tài)。
本發(fā)明范圍的其他具體實(shí)施方案可以是治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)的方法，該方法包括以下步驟選擇具有震顫抑制劑活性的神經(jīng)毒素；選擇影響運(yùn)動(dòng)失調(diào)的顱內(nèi)靶組織；和向靶組織顱內(nèi)施用治療有效量的所選神經(jīng)毒素，由此治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)。
因此，本發(fā)明治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)的方法可以具有給哺乳動(dòng)物顱內(nèi)施用神經(jīng)毒素的步驟，從而緩解哺乳動(dòng)物所體驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)失調(diào)癥狀。更優(yōu)選的是，所用肉毒素是A型肉毒素，因?yàn)锳型肉毒素具有高效能、易利用并且在治療各種病癥上有很長(zhǎng)的臨床使用歷史。
出人意料地發(fā)現(xiàn)，肉毒素例如A型肉毒素可以以約10-3U/kg至約10U/kg的量顱內(nèi)給藥，以緩解人類患者所體驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)失調(diào)。優(yōu)選地，所用肉毒素以約10-2U/kg至約1U/kg的量顱內(nèi)給藥。更優(yōu)選的是，肉毒素以約10-1U/kg至約1U/kg的量給藥。最優(yōu)選的是，肉毒素以約0.1單位至約5單位的量給藥。重要的是，當(dāng)以神經(jīng)毒素水溶液的形式給藥時(shí)，本發(fā)明公開(kāi)的方法的運(yùn)動(dòng)失調(diào)緩解作用可以持續(xù)約2個(gè)月至約6個(gè)月，并且當(dāng)以控釋植入物的形式施用神經(jīng)毒素時(shí)，運(yùn)動(dòng)失調(diào)緩解作用可以持續(xù)約5年。
本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的方法是通過(guò)選擇具有震顫抑制劑活性的神經(jīng)毒素、選擇影響運(yùn)動(dòng)失調(diào)的顱內(nèi)靶組織和向靶組織顱內(nèi)施用治療有效量的所選神經(jīng)毒素治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)的方法。
本發(fā)明另一優(yōu)選的方法是改善患者功能的方法，該方法包括給患者顱內(nèi)施用神經(jīng)毒素的步驟，從而改善患者的功能，這些功能的改善可以通過(guò)減少疼痛、減少臥床時(shí)間、增加步行、健康的體態(tài)和更多各式各樣的生活方式中一種或多種因素的改善而確定。
描述本發(fā)明是以如下發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)的，即通過(guò)顱內(nèi)施用神經(jīng)毒素可以顯著和長(zhǎng)期持久地減輕各種不同的運(yùn)動(dòng)失調(diào)。顱內(nèi)給藥使得血腦屏障得以被繞過(guò)，并且與系統(tǒng)給藥相比，可以將更多的毒素遞送到腦。此外，神經(jīng)毒素例如肉毒素系統(tǒng)給藥是被禁忌的，因?yàn)槿舛舅剡M(jìn)入全身循環(huán)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥(即肉毒中毒)。此外，既然肉毒素不能以任何有效量穿透血腦屏障，因此肉毒素的系統(tǒng)給藥對(duì)于治療顱內(nèi)靶組織沒(méi)有實(shí)用性。
本發(fā)明包括任何適宜的將神經(jīng)毒素顱內(nèi)施用給選擇的靶組織的方法，包括在選擇的靶組織中注射神經(jīng)毒素水溶液和植入控釋系統(tǒng)、例如摻有神經(jīng)毒素的聚合植入物?？蒯屩踩胛锏膽?yīng)用減少了重復(fù)注射的需要。
顱內(nèi)植入物是已知的。例如惡性神經(jīng)膠質(zhì)瘤的近程治療可以包括定向(stereotactically)植入的、臨時(shí)的碘-125間質(zhì)導(dǎo)管。Scharfen.C.O.等，High Activity Iodine-125 Interstitial Implant ForGliomas，Int.J.Radiation Oncology Biol Phys 24(4)；583-5911992。此外，永久的、顱內(nèi)低劑量125I種子導(dǎo)管植入物已經(jīng)被用于治療腦瘤。Gaspar等，Permanent125I Implants for RecurrentMalignant Gliomas，Int J Radiation Oneology Biol Phys43(5)；977-9821999。還參見(jiàn)第66章，第577-580頁(yè)，Bellezza D.等，Stereotactic Interstitial Brachytherapy，Gildenberg P.L.等，Textbook of Stereotactic and Functional Neurosurgery，McGraw-Hill(1998)。
再者，使用外科手術(shù)植入的、能進(jìn)行生物降解的植入物，通過(guò)間質(zhì)化療，局部施用抗癌藥物以治療惡性神經(jīng)膠質(zhì)瘤是已知的。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了顱內(nèi)施用含有3-二(氯乙基)-1-亞硝基脲(BCNU)(卡莫司汀)的聚酐糯米紙囊劑的治療應(yīng)用。Brem，H.等，The Safety ofInterstitial Chemotherapy with BCNU-Loaded Polymer Followedby Radiation Therapy in the Treatment of Newly DiagnosedMalignant GliomasPhase I Trial，J Neuro-Oncology 26111-1231995。
聚酐聚合物，Gliadel(Stolle R & D，Inc.，Cincinnati，OH)，一種聚羧基苯氧基丙烷與癸二酸的20∶80共聚物已經(jīng)用于制備植入物，該植入物顱內(nèi)植入以治療惡性神經(jīng)膠質(zhì)瘤?？梢詫⒕酆衔锖虰CNU一同溶解在二氯甲烷中，并噴霧干燥在微球體中。然后可以通過(guò)壓縮模塑法將微球體壓制成直徑1.4cm、厚1.0mm的圓片，在氮?dú)夥障掳b在鋁箔袋中，并通過(guò)2.2megaRads γ照射滅菌。該聚合物使得卡莫司汀在2-3周內(nèi)釋放，當(dāng)然，聚合物的大量降解需要花費(fèi)一年以上的時(shí)間。Brem，H.等，Placebo-Controlled Trial of Safety andEfficacy of Intraoperative Controlled Delivery byBiodegradable Polymers of Chemotherapy for Recurrent Gliomas，Lancet 345；1008-10121995。
在室溫，通過(guò)將所需量的穩(wěn)定的神經(jīng)毒素(例如非重構(gòu)的BOTOX)與溶解在二氯甲烷中的合適的聚合物溶液混合，可以制備植入物。然后將該溶液轉(zhuǎn)入陪替氏培養(yǎng)皿中，并在真空干燥器中使二氯甲烷蒸發(fā)。根據(jù)所需植入物的大小，并因此根據(jù)所摻入神經(jīng)毒素的量，將摻有適宜量的干燥神經(jīng)毒素的植入物在模子中在約8000p.s.i.壓制5秒或者在3000p.s.i.壓制17秒，形成將神經(jīng)毒素封進(jìn)內(nèi)部的植入物片。參見(jiàn)例如Fung L.K.等，Pharmacokinetics of InterstitialDelivery of Carmustine 4-Hydroperoxycyclophosphamide andPaclitaxel From a Biodegradable Polymer Implant in the MonkeyBrain，Cancer Research 58；672-6841998。
肉毒素在組織中的生物活性的擴(kuò)散表現(xiàn)為劑量的函數(shù)，并且可以分等級(jí)。Jankovic J.，et al Therapy With Botulinum Toxin，MarcelDekker，Inc.，(1994)，第150頁(yè)。
神經(jīng)毒素例如肉毒素的局部顱內(nèi)遞送可以提供高的毒素局部治療水平，并且可以顯著預(yù)防任何系統(tǒng)毒性(許多神經(jīng)毒素、例如肉毒素過(guò)多透過(guò)血腦屏障所引起的)的發(fā)生?？蒯尵酆衔镩L(zhǎng)期、局部遞送神經(jīng)毒素到顱內(nèi)部位的能力可以避開(kāi)系統(tǒng)毒性和血腦屏障產(chǎn)生的限制，并使得可以對(duì)顱內(nèi)靶組織有效給藥。適宜的植入物，例如在題為″神經(jīng)毒素植入物″的共同未決美國(guó)專利申請(qǐng)09/587250中所述的，使得將化療藥物通過(guò)控釋聚合物直接引入腦的靶組織。所用植入物聚合物優(yōu)選為疏水的，以保護(hù)摻入聚合物中的神經(jīng)毒素不被水分解，直至毒素釋放到靶組織環(huán)境中。
按照本發(fā)明，肉毒素通過(guò)注射或植入到例如膽堿能丘腦中局部顱內(nèi)給藥，對(duì)于特別是與帕金森氏病有關(guān)的震顫的治療的丘腦切開(kāi)術(shù)是高級(jí)的供選擇的方案。
本發(fā)明范圍內(nèi)的方法包括使用Riechert-Mundinger裝置和ZD(Zamorano-Dujovny)多功能定位裝置，定向放置含神經(jīng)毒素的植入物。注射120ml碘苯六醇、350mg碘/ml，使用2mm厚的切片進(jìn)行的造影加強(qiáng)的計(jì)算機(jī)X射線斷層造影(CT)掃描使得可以進(jìn)行三維多層面采集處理計(jì)劃(STP，F(xiàn)ischer，F(xiàn)reiburg，Germany)。該裝置允許以磁共振成像研究為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)、將CT和MRI靶信息合并以清楚地進(jìn)行靶確認(rèn)。
經(jīng)修改以與GE CT掃描儀(General Electric Company，Milwaukee，Wis.)一起使用的Leksell定向系統(tǒng)(Downs Surgical，Inc.，Decatur，Ga.)以及Brown-Roberts-Wells(BRW)定向系統(tǒng)(Radionics，Burlington，Mass.)可用于該目的。因此，在植入的早上，將BRW定向支架的環(huán)狀基托環(huán)系在患者的頭顱上?？梢砸?mm的間隔得到連續(xù)的CT切片，盡管具有石墨棒定位器支架的該(靶組織)區(qū)夾在托板上。計(jì)算機(jī)處理設(shè)計(jì)程序可以使用石墨棒圖象CT坐標(biāo)、在VAX11/780計(jì)算機(jī)(Digital Equipment Corporation，Maynard，Mass.)上運(yùn)行，以在CT間隙和BRW間隙之間繪圖。
不受理論約束，可以對(duì)本發(fā)明所用方法的治療作用提出機(jī)理。因此，神經(jīng)毒素，例如肉毒素可以抑制集中不同CNS神經(jīng)遞質(zhì)、特別是乙酰膽堿的神經(jīng)元的胞吐作用。已知膽堿能神經(jīng)元存在于丘腦中。此外，膽堿能核存在于基底核或者基底前腦中，對(duì)運(yùn)動(dòng)原和感覺(jué)小腦區(qū)具有保護(hù)作用。因此，本發(fā)明范圍內(nèi)方法的靶組織可以包括神經(jīng)毒素誘導(dǎo)、可逆的顱內(nèi)運(yùn)動(dòng)原去神經(jīng)區(qū)(例如丘腦)以及腦膽堿能系統(tǒng)本身(例如基底核)，這些系統(tǒng)發(fā)射到顱內(nèi)運(yùn)動(dòng)區(qū)。例如，向使膽堿能受神經(jīng)支配的丘腦核(例如Vim)中注射或植入神經(jīng)毒素可以導(dǎo)致(1)下調(diào)Vim活性，因?yàn)槎舅刈饔糜趶幕缀松斓角鹉X中的膽堿能末端，和；(2)減弱丘腦輸出量，因?yàn)槎舅刈饔糜谇鹉Xsomata(包括膽堿能的和非膽堿能的)，因而生產(chǎn)化學(xué)品丘腦切開(kāi)術(shù)。
優(yōu)選地，用于實(shí)施本發(fā)明范圍方法的神經(jīng)毒素是肉毒素，例如A、B、C、D、E、F或G血清型肉毒素之一。優(yōu)選地，所用肉毒素是A型肉毒素，因?yàn)槠湓谌梭w內(nèi)具有高效能、易利用，并且已知通過(guò)肌內(nèi)注射局部時(shí)，用于治療骨骼和平滑肌病癥。B型肉毒素是實(shí)施所公開(kāi)方法的最不優(yōu)選的神經(jīng)毒素，因?yàn)榕cA型肉毒素相比，B型肉毒素已知具有明顯低的效能和功效，不易被利用，并且人類臨床應(yīng)用史有限。再者，B型肉毒素載負(fù)高級(jí)蛋白會(huì)引起致免疫反應(yīng)發(fā)生，并伴有B型神經(jīng)毒素抗體的形成。
選擇用于對(duì)本發(fā)明靶組織顱內(nèi)給藥的神經(jīng)毒素的用量可以根據(jù)一些條件變化，例如所治療的運(yùn)動(dòng)失調(diào)病癥、其嚴(yán)重性、所涉及或者治療的腦組織的程度、所選擇神經(jīng)毒素的溶解特征以及患者的年齡、性別、體重和健康狀況。例如，據(jù)信，腦組織區(qū)受影響的程度是與所注射的神經(jīng)毒素體積成比例的，而據(jù)信對(duì)于多數(shù)劑量范圍，震顫抑制劑作用的量與所注射的神經(jīng)毒素的濃度成比例。通常，確定適當(dāng)?shù)慕o藥途徑和劑量的方法由主治醫(yī)師根據(jù)具體病例確定。這樣的測(cè)定對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是常規(guī)的(參見(jiàn)例如Harrison′s Principlesof Internal Medicine(1998)，edited by Anthony Fauci et al.，14th edition，published by McGraw Hill)。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)毒素、例如肉毒素可以按照本發(fā)明公開(kāi)的方法，以約10-3U/kg至約10U/kg的量顱內(nèi)給藥。如果遞送到小顱內(nèi)核中，約10-3U/kg的劑量可以產(chǎn)生震顫抑制劑作用。少于約10-3U/kg劑量的顱內(nèi)給藥不會(huì)產(chǎn)生顯著的或持久的治療效果。大于10U/kg神經(jīng)毒素例如肉毒素的顱內(nèi)劑量則造成顯著的感覺(jué)去神經(jīng)危險(xiǎn)或可取的與靶相鄰神經(jīng)元的運(yùn)動(dòng)原功能。
優(yōu)選的肉毒素例如A型肉毒素顱內(nèi)給藥、以在接受治療的患者中產(chǎn)生震顫抑制劑效應(yīng)的范圍是約10-2/kg至約1U/kg。少于約10-2U/kg會(huì)導(dǎo)致較小的、然而仍然可觀察到的震顫抑制劑效應(yīng)。肉毒素例如A型肉毒素顱內(nèi)給藥、以在接受治療的患者中產(chǎn)生抗傷害感受效應(yīng)的更優(yōu)選的范圍是約10-1U/kg至約1U/kg。少于約10-1U/kg會(huì)產(chǎn)生小于最佳或最長(zhǎng)可能的持續(xù)期間的所需的治療效應(yīng)。最優(yōu)選的肉毒素例如A型肉毒素顱內(nèi)給藥、以在接受治療的患者中產(chǎn)生震顫抑制劑效應(yīng)的范圍是約0.1單位至約100單位。在其優(yōu)選范圍內(nèi)，肉毒素例如A型肉毒素顱內(nèi)給藥可以提供戲劇性的治療成功。
本發(fā)明的范圍包括使用任何局部顱內(nèi)各患者施用時(shí)震顫抑制劑效應(yīng)持續(xù)期間長(zhǎng)的神經(jīng)毒素。例如由任何一種產(chǎn)生毒素的梭狀芽胞桿菌制造的神經(jīng)毒素，例如肉毒梭狀芽胞桿菌、酪酸梭狀芽胞桿菌和Clostridium beratti可用于或適用于本發(fā)明方法。此外，所有的肉毒血清型A、B、C1、D、E、F和G均可有利地用于實(shí)施本發(fā)明，當(dāng)然如上所述，A型是最優(yōu)選的、而B(niǎo)型是最不優(yōu)選的血清型。通過(guò)注射實(shí)施本發(fā)明可以為人提供3個(gè)月或者更長(zhǎng)時(shí)間的震顫抑制劑效應(yīng)。
重要的是，本發(fā)明方法可以提供改善的患者功能?！甯纳频幕颊吖δ堋蹇梢远x為通過(guò)以下因素測(cè)量的改善，例如減少疼痛、減少臥床時(shí)間、增加步行、健康的體態(tài)、更多各式各樣的生活方式和/或正常肌肉張力所允許的愈合。改善的患者功能是改善生活質(zhì)量(QOL)的同義詞。QOL可以采用例如已知的SF-12或SF-36健康調(diào)查評(píng)分方法評(píng)定。SF-36分身體功能的八個(gè)范疇評(píng)定患者的身體和精神健康，即由于身體問(wèn)題引起的作用限制、社會(huì)功能、身體疼痛、總體精神健康狀況、由于情緒問(wèn)題引起的作用限制、活力和總體健康知覺(jué)?？梢詫⑺迷u(píng)分與對(duì)各種一般人群和患者群有效的公布的值比較。
如上所述，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)給受折磨的患者顱內(nèi)施用神經(jīng)毒素，可以出人意外地有效和持久地治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)。在最優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明是通過(guò)顱內(nèi)注射或植入A型肉毒素實(shí)施的。
在本發(fā)明范圍內(nèi)，包括(a)通過(guò)細(xì)菌培養(yǎng)、毒素提取、濃縮、防腐、凍干和/或重新配制獲得神經(jīng)毒素；和(b)修飾或重組神經(jīng)毒素，即是這樣的神經(jīng)毒素，它通過(guò)已知的化學(xué)/生物化學(xué)氨基酸修飾方法或者通過(guò)使用已知的宿主細(xì)胞/重組載體重組技術(shù)使一個(gè)或多個(gè)氨基酸或者氨基酸序列故意缺失、改性或者被替換，以及所制備的神經(jīng)毒素的衍生物或片段。
本發(fā)明所用的肉毒素可以以凍干、在真空壓力下于容器中的真空干燥形式或者以穩(wěn)定的液體形式貯藏。在凍干之前，可以將肉毒素與可藥用賦形劑、穩(wěn)定劑和/或載體例如白蛋白結(jié)合。凍干物質(zhì)可以用鹽水或水重新配制。
實(shí)施例下面的實(shí)施例列出了本發(fā)明所包括的治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)的具體方法，這些實(shí)施例不是意在限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1顱內(nèi)靶組織定位與方法學(xué)定向方法可用于將神經(jīng)毒素以含水形式或者以植入物形式精確的顱內(nèi)施用到所需的靶組織。因此，可以如下進(jìn)行神經(jīng)毒素的顱內(nèi)給藥，以治療耐藥性震顫(即休息性震顫，例如可能出現(xiàn)在帕金森氏病中，或者動(dòng)作性震顫，例如特發(fā)性震顫)、多發(fā)性硬化震顫、創(chuàng)傷后震顫、偏癱后震顫(中風(fēng)后痙攣狀態(tài))、與神經(jīng)病有關(guān)的震顫、書(shū)寫(xiě)震顫和癲癇。
可以對(duì)患者進(jìn)行初步MRI掃描，以獲取前連合-后連合線長(zhǎng)度及其外骨界標(biāo)的定向。然后可以將支架的基托與前連合-后連合線的平面排成一行。采用CT指導(dǎo)，并且可以用腦室造影術(shù)作為補(bǔ)充?？梢栽?-mm CT切片上目測(cè)檢驗(yàn)后連合，并將其用作參考點(diǎn)。注射的靶位置是腹外側(cè)丘腦的腹中間核基底部分，平均坐標(biāo)是后連合前的6.5mm，第三室壁外側(cè)11mm以及前連合-后連合線上2mm。該位置預(yù)期不會(huì)侵犯到感覺(jué)丘腦或丘腦下區(qū)。
通過(guò)用電極并伴隨或結(jié)合使用長(zhǎng)針注射器高度和低頻率地刺激，可以對(duì)靶組織定位進(jìn)行生理學(xué)確證?？梢允褂弥睆?.6mm、并具有2mm暴露的尖的熱敏電阻電極(Radionics，Burlington，Mass.)。使用Radionics損害發(fā)生器(Radionics Radiofrequency LesionGenerator Model RFG3AV)，以0.5-1.0V進(jìn)行電極高頻刺激(75Hz)，可以引起前臂和手的感覺(jué)異常反應(yīng)。以2-3V進(jìn)行刺激，會(huì)發(fā)生受影響肢體的震顫低頻(5Hz)活化或崩潰。采用本發(fā)明的方法，電極不用于產(chǎn)生損害。在證實(shí)了靶組織定位后，可以注射神經(jīng)毒素，由此引起可逆的、化學(xué)的丘腦切開(kāi)術(shù)。通常注射所需單位的量(即在約0.1ml至約0.5ml水或鹽水中的約0.1至約5單位A型肉毒素復(fù)合物)?？梢允褂玫妥⑸潴w積，以使毒素從靶中的擴(kuò)散最小化。通常，可以預(yù)期，神經(jīng)遞質(zhì)釋放抑制作用在約2-4個(gè)月逐漸減弱。因此，可以使用一種替代的神經(jīng)毒素形式，即在聚合植入物中摻入的神經(jīng)毒素，在所需位置和延長(zhǎng)的時(shí)期(即，約1年至約6年)內(nèi)提供控制的、連續(xù)釋放的治療量的毒素，從而避免了反復(fù)注射毒素的需要。
可以使用幾種方法對(duì)各種顱內(nèi)靶、例如底丘腦核(STN)進(jìn)行神經(jīng)毒素的定向?qū)蜃⑸?，以治療帕金森氏病。因此，可以使用依賴于用于外科手術(shù)設(shè)計(jì)的三維(3D)T1-加權(quán)影像和用于直接使STN顯形的多層面采集T2-加權(quán)影像的定向磁共振(MRI)方法，method relying onthree-dimensional(3D)T1-加權(quán)影像的weighted images forsurgical planning and多層面采集T2-加權(quán)影像for directvisualization of the STN，結(jié)合電生理學(xué)記錄和單側(cè)或兩側(cè)STN注射的注射指導(dǎo)。參見(jiàn)例如Bejjani，B.P.等，Bilateral SubthalamicStimulation for Parkinson′s Disease by Using Three-Dimensional Stereotactic Magnetic Resonance Imaging andElectrophysiological Guidance，J Neurosurg 92(4)；615-252000。STN可以作為上中腦中的3D卵形雙凸hypointense結(jié)構(gòu)目測(cè)檢驗(yàn)。STN的中心坐標(biāo)可以參照患者的前連合-后連合線、使用紅核的前緣作為界標(biāo)來(lái)確定。
可以同時(shí)進(jìn)行通過(guò)幾個(gè)平行徑跡的電生理學(xué)監(jiān)控，以正確地確定功能靶。微電極記錄可以識(shí)別高頻、特發(fā)的、運(yùn)動(dòng)相關(guān)的活性以及STN中的與震顫有關(guān)的細(xì)胞。將神經(jīng)毒素注射到STN中可以改善對(duì)側(cè)的僵化和運(yùn)動(dòng)不能，并抑制存在的震顫?？梢赃x擇中心徑跡進(jìn)行神經(jīng)毒素注射，該中心徑跡通過(guò)使用MRI成像在預(yù)定的靶上指示。預(yù)期沒(méi)有外科手術(shù)并發(fā)癥。在“無(wú)”和“有”藥物治療狀態(tài)，患者顯示明顯改善的帕金森氏病患者運(yùn)動(dòng)性殘廢，并且使用抗震顫麻痹藥治療戲劇性地減少了左旋多巴引起的運(yùn)動(dòng)障礙和運(yùn)動(dòng)波動(dòng)的嚴(yán)重性。
以計(jì)算機(jī)輔助的自動(dòng)測(cè)試和負(fù)載分析系統(tǒng)為基礎(chǔ)的功能神經(jīng)外科學(xué)方法可用于準(zhǔn)確和精確地注射所需的神經(jīng)毒素或者植入神經(jīng)毒素控釋的植入物。該方法允許三維顯示，并實(shí)時(shí)操作小腦結(jié)構(gòu)。因此借助預(yù)先登記的多腦自動(dòng)測(cè)試和負(fù)載分析系統(tǒng)進(jìn)行所有三正交定位的神經(jīng)外科手術(shù)設(shè)計(jì)是可能的，并且增加了神經(jīng)毒素注射或植入的靶定界的準(zhǔn)確度，通過(guò)減少(神經(jīng))束的數(shù)量減少外科手術(shù)過(guò)程的時(shí)間，并且易于設(shè)計(jì)更復(fù)雜的軌道。參見(jiàn)例如Nowinski W.L.等，Computer-AidedStereotactic Functional Neurosurgery Enhanced by the Use ofthe Multiple Brain Atlas Database，IEEE Trans Med Imaging19(1)；62-692000。
實(shí)施例2用A型肉毒素治療帕金森氏病一名64歲慣用右手的男性表現(xiàn)為明顯的肢體震顫、運(yùn)動(dòng)徐緩、僵化和姿勢(shì)改變，結(jié)果是他經(jīng)常跌倒。突出的捻丸樣震顫在其右手上是顯著的。排除了中風(fēng)，并且值得注意的是其右側(cè)癥狀惡化。進(jìn)行帕金森氏病診斷。如上面實(shí)施例1所述，使用CAT掃描或MRI輔助定向，將2單位A型肉毒素(例如BOTOX或者約8單位DYSPORT)注射到蒼白球的左側(cè)。使患者排出48小時(shí)，并且在幾(1-7)天中享受帕金森氏病患者運(yùn)動(dòng)癥狀的明顯改善，這種改善在右側(cè)更明顯，左側(cè)也是一樣。其運(yùn)動(dòng)障礙幾乎完全消失。帕金森氏病的運(yùn)動(dòng)失調(diào)癥狀在約2至約6個(gè)月保持明顯的緩解。為了延長(zhǎng)治療的減輕作用，可以在靶組織部位放置一個(gè)或多個(gè)摻有適當(dāng)量A型肉毒素的聚合植入物。
實(shí)施例3用B型肉毒素治療帕金森氏病一名68歲慣用左手的男性表現(xiàn)為明顯的肢體震顫、運(yùn)動(dòng)徐緩、僵化和姿勢(shì)改變，結(jié)果是他經(jīng)常跌倒。突出的捻丸樣震顫在其右手上是顯著的。排除了中風(fēng)，并且值得注意的是其左側(cè)癥狀惡化。進(jìn)行帕金森氏病診斷。如上面實(shí)施例1所述，使用CAT掃描或MRI輔助定向，將10至約50單位B型肉毒素(例如Neurobloc或InnervateTM)注射到蒼白球的右側(cè)。使患者排出48小時(shí)，并且在幾(1-7)天中享受帕金森氏病患者運(yùn)動(dòng)癥狀的明顯改善，這種改善在左側(cè)更明顯，右側(cè)也是一樣。其運(yùn)動(dòng)障礙幾乎完全消失。帕金森氏病的運(yùn)動(dòng)失調(diào)癥狀在約2至約6個(gè)月保持明顯的緩解。為了延長(zhǎng)治療的減輕作用，可以在靶組織部位放置一個(gè)或多個(gè)摻有適當(dāng)量B型肉毒素的聚合植入物。
實(shí)施例4用C-1G型肉毒素治療帕金森氏病一名71歲女性承認(rèn)有不能控制的和頻繁的震顫。將0.1-100單位C1、D、E、F或G型肉毒素單側(cè)注射到腹外側(cè)丘腦以禁止震顫。如上面實(shí)施例1所述，使用CAT掃描或MRI輔助定向，用腦室造影術(shù)作為補(bǔ)充。使患者排出48小時(shí)，并且在幾(1-7)天中享受明顯的震顫緩解，該震顫在約2至約6個(gè)月保持明顯的緩解。為了延長(zhǎng)治療的減輕作用，可以在靶組織部位放置一個(gè)或多個(gè)摻有適當(dāng)量C1、D、E、F或G型肉毒素的聚合植入物。
實(shí)施例5用A型肉毒素治療張力障礙一名16歲男孩患有嚴(yán)重的無(wú)行為能力的張力障礙，繼而發(fā)生顱外傷，影響到近端肢體肌肉，他是在左側(cè)單側(cè)丘腦切開(kāi)術(shù)的候選人，兩側(cè)丘腦切開(kāi)術(shù)有很高的醫(yī)原性構(gòu)音障礙和pseudubulbar作用危險(xiǎn)。該患者對(duì)經(jīng)皮神經(jīng)刺激、EMG和抗膽堿能反饋顯示沒(méi)有反應(yīng)或者變得反應(yīng)遲鈍。張力障礙較穩(wěn)定，該患者足以適合接受外科手術(shù)，并且明顯地遠(yuǎn)側(cè)phasic殘廢和強(qiáng)直性肢體張力障礙。
可以在局麻和腦室造影術(shù)下將合適的定向支架置于頭上，并進(jìn)行定向MRI。前連合(AC)與后連合(PC)的定向坐標(biāo)可以用掃描儀中的計(jì)算機(jī)軟件確定?；赑C的軟件可用于重新繪制Schaltenbrand和Bailey以及Schaltenbrand和Wahren圖譜的矢狀腦圖，根據(jù)需要伸長(zhǎng)或收縮患者的AC-PC距離，并且控制在實(shí)際應(yīng)用支架于患者頭部的定向坐標(biāo)。選擇靶組織，讀取其坐標(biāo)，并劃出適當(dāng)?shù)闹Ъ軜?biāo)度。在與靶相同的矢狀平面上，在冠狀縫處或者冠狀縫的吻突處打鉆孔或麻花鉆孔。這使得容易地標(biāo)繪用于靶確證的生理學(xué)數(shù)據(jù)，因?yàn)殡姌O軌道橫穿單一的矢狀平面。丘腦的ventrocaudal核(Vc)可以選擇作為生理學(xué)界標(biāo)，從中線伸展15mm。Vc可以容易地通過(guò)記錄個(gè)體觸細(xì)胞(其中有其稀疏的感受場(chǎng))或者通過(guò)在小心計(jì)劃的區(qū)域進(jìn)行刺激誘導(dǎo)感覺(jué)異常進(jìn)行識(shí)別。
微電極記錄針(例如用于單一纖維肌動(dòng)電流描記術(shù)記錄，具有約25微米直徑的記錄電極)可以定位于微量調(diào)節(jié)注射器的孔內(nèi)，并且有利于預(yù)期的Vc中指觸覺(jué)表達(dá)(tactile representation of thefingers)，并進(jìn)行連續(xù)記錄以找尋可辨認(rèn)的神經(jīng)元。微刺激可以每毫米地進(jìn)行，從靶上約10mm擴(kuò)展到靶下可變的距離。如果第一個(gè)微電極軌道進(jìn)入例如上肢張力障礙患者的唇觸覺(jué)表達(dá)，則第二個(gè)軌道可以在外側(cè)多進(jìn)行2mm。一旦遇到下肢反應(yīng)，下一個(gè)軌道可以更靠近中間2mm進(jìn)行。一旦發(fā)現(xiàn)手的觸覺(jué)表達(dá)，下一個(gè)軌道可以向嘴側(cè)進(jìn)行2mm，在那里記錄顯示出對(duì)特定對(duì)側(cè)關(guān)節(jié)的彎曲或特定對(duì)側(cè)部位的壓迫響應(yīng)的動(dòng)覺(jué)神經(jīng)元。如果張力障礙限制在腿上，則上述方法可以瞄準(zhǔn)腿的丘腦表達(dá)。
一旦定向-MRI指導(dǎo)的記錄/刺激針電極的微刺激定位于靶，則可以注射神經(jīng)毒素植入物。該植入物可以包含神經(jīng)毒素、例如A型肉毒素，其中摻有可生物降解的聚合微球體或可生物降解的小丸，每種植入物形式均含有約20總單位(約1ng)的毒素，該植入物的特征在于在至少約4年內(nèi)、在植入物釋放位置以及在靶位置的每一側(cè)約2-3mm的半徑內(nèi)連續(xù)釋放治療量的毒素。植入物基本上可以立即釋放約1單位毒素，并且隨后以2-4個(gè)月的周期、每周期累積再釋放約1單位的量。
患者張力障礙性收縮幾乎可以立即平息，并且每注射一次毒素可以在約2個(gè)月至約6個(gè)月基本上保持緩解，或者根據(jù)植入物聚合物特定的釋放特征和其中負(fù)載的神經(jīng)毒素的量在約1-5年內(nèi)基本上保持緩解。
實(shí)施例6用B-G型肉毒素治療張力障礙可以使用相同的針對(duì)靶的方案和途徑，用約1單位至約1000單位B、C1、D、E、F或G型肉毒素的水溶液或者適當(dāng)?shù)纳窠?jīng)毒素植入物的形式對(duì)上述實(shí)施例5的患者進(jìn)行同等的治療。通過(guò)該治療，張力障礙性收縮在1-7天內(nèi)平息，并且每注射一次毒素在約2個(gè)月至約6個(gè)月基本上保持緩解，或者根據(jù)植入物聚合物特定的釋放特征和其中負(fù)載的神經(jīng)毒素的量在約1-5年內(nèi)基本上保持緩解。
實(shí)施例7用A型肉毒素治療震顫一名44歲男性三年來(lái)表現(xiàn)出嚴(yán)重的喪失勞動(dòng)力的震顫，這破壞了他日常生活的活動(dòng)。在機(jī)體的兩側(cè)還具有不對(duì)稱的運(yùn)動(dòng)癥狀，并且左旋多巴引起了肢體運(yùn)動(dòng)障礙。通過(guò)電刺激預(yù)定的靶細(xì)胞，定向檢查對(duì)震顫的作用，來(lái)識(shí)別震顫細(xì)胞。刺激作用顯著抑制了震顫?？梢栽趧?dòng)覺(jué)和/或隨意震顫細(xì)胞中線中距中線約14-15mm和AC-PC線上2-3mm的位置定向指導(dǎo)(如實(shí)施例1所述)植入物的放置。靶位置可以是VL或Vi。
該植入物可以是其中摻有A型肉毒素的可生物降解聚合微球體的水溶液，或是A型肉毒素的可生物降解小丸，每一植入物形式含有約20總單位(約1ng)的毒素，該植入物的特征在于在至少約4年內(nèi)、在植入物釋放位置以及在靶位置的每一側(cè)約2-3mm的半徑內(nèi)連續(xù)釋放治療量的毒素。植入物基本上可以立即釋放約1單位毒素，并且隨后以2-4個(gè)月的周期、每周期累積再釋放約1單位的量。
患者的震顫可以在1-7天內(nèi)平息，并且每注射一次毒素可以在約2個(gè)月至約6個(gè)月基本上保持緩解，或者根據(jù)植入物聚合物特定的釋放特征和其中負(fù)載的神經(jīng)毒素的量在約1-5年內(nèi)保持緩解。尤其是，可以顯著減弱遠(yuǎn)側(cè)肢體的運(yùn)動(dòng)，無(wú)論是右側(cè)相位的還是強(qiáng)直的。
實(shí)施例8用B-G型肉毒素治療震顫可以使用相同的針對(duì)靶的方案和途徑，用約1單位至約1000單位B、C1、D、E、F或G型肉毒素的水溶液或者適當(dāng)?shù)纳窠?jīng)毒素植入物的形式對(duì)上述實(shí)施例7的患者進(jìn)行同等的治療。通過(guò)該治療，震顫可以在1-7天內(nèi)平息，并且每注射一次毒素在約2-6個(gè)月基本上保持緩解，或者根據(jù)植入物聚合物特定的釋放特征和其中負(fù)載的神經(jīng)毒素的量在約1-5年內(nèi)基本上保持緩解。
實(shí)施例9用A型肉毒素治療癲癇慣用右手的22歲女性患者表現(xiàn)出癲癇病史。根據(jù)MRI和對(duì)EEG記錄的研究，進(jìn)行顳葉癲癇診斷?？梢栽陲D葉前部分、沿著靠近非優(yōu)勢(shì)左半球一側(cè)的顳中回，在距顳葉尖5-6cm處插入具有約5-50單位神經(jīng)毒素(例如A型肉毒素)的植入物。癲癇發(fā)作基本上可以在約1-7天內(nèi)減少，并且每注射一次毒素在約2-6個(gè)月基本上保持緩解，或者根據(jù)植入物聚合物特定的釋放特征和其中負(fù)載的神經(jīng)毒素的量在約1-5年內(nèi)基本上保持緩解。
實(shí)施例10用B-G型肉毒素治療癲癇可以使用相同的針對(duì)靶的方案和途徑，用約1單位至約1000單位B、C1、D、E、F或G型肉毒素的水溶液或者適當(dāng)?shù)纳窠?jīng)毒素植入物的形式對(duì)上述實(shí)施例9的患者進(jìn)行同等的治療。通過(guò)該治療，癲癇發(fā)作可以在1-7天內(nèi)平息，并且每注射一次毒素在約2-6個(gè)月基本上保持緩解，或者根據(jù)植入物聚合物特定的釋放特征和其中負(fù)載的神經(jīng)毒素的量在約1-5年內(nèi)基本上保持緩解。
結(jié)果是，借助3D MR成像和電生理學(xué)指導(dǎo)，按照本發(fā)明方法，注射神經(jīng)毒素或者植入控釋的神經(jīng)毒素植入物可以安全有效地治療患有各種運(yùn)動(dòng)失調(diào)的患者，例如嚴(yán)重的進(jìn)展性左旋多巴-反應(yīng)性帕金森氏病。合適的患者包括那些在如本發(fā)明所述顱內(nèi)施用神經(jīng)毒素之前，如果對(duì)化療、通常是口服L-多巴沒(méi)有完全的不應(yīng)，則大大改變的患者。
本發(fā)明方法還可以用于各種運(yùn)動(dòng)失調(diào)，包括特發(fā)性震顫、與多法性硬化有關(guān)的震顫、創(chuàng)傷后震顫、偏癱后震顫、帕金森氏病患者震顫和癲癇。
本發(fā)明治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)的顱內(nèi)施用神經(jīng)毒素的方法具有許多益處和優(yōu)點(diǎn)，包括下列1.運(yùn)動(dòng)失調(diào)癥狀可以戲劇般地減少。
2.每注射一次毒素在約2至約4個(gè)月內(nèi)運(yùn)動(dòng)失調(diào)癥狀可以減少，并且一旦使用控釋的神經(jīng)毒素植入物，運(yùn)動(dòng)失調(diào)癥狀在約1至約5年內(nèi)可以減少。
3.注射或植入的神經(jīng)毒素產(chǎn)生顱內(nèi)靶組織位置特異性震顫抑制劑作用。
4.注射或植入的神經(jīng)毒素顯示出從顱內(nèi)注射或植入位置很少或者不趨于擴(kuò)散或者轉(zhuǎn)運(yùn)出來(lái)。
5.顱內(nèi)注射或植入神經(jīng)毒素很少或者沒(méi)有明顯的不受歡迎的副作用出現(xiàn)。
6.為達(dá)到可比的震顫抑制劑作用，顱內(nèi)注射的神經(jīng)毒素的量可以遠(yuǎn)低于通過(guò)其他給藥途徑(即肌內(nèi)、括約肌內(nèi)、口服或非腸道途徑)給藥所需的相同神經(jīng)毒素的量。
7.本發(fā)明方法的震顫抑制劑作用可以產(chǎn)生可取的更大的患者移動(dòng)性的副作用、更積極的態(tài)度和改善的生活質(zhì)量。
8.在延長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)可以遞送高治療劑量的神經(jīng)毒素至顱內(nèi)靶組織，而沒(méi)有系統(tǒng)毒性。
盡管結(jié)合某些優(yōu)選的方法對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，在本發(fā)明范圍內(nèi)仍然可能有其他具體實(shí)施方案、改型和改變。例如各種各樣神經(jīng)毒素可以有效地用于本發(fā)明方法。此外，本發(fā)明包括顱內(nèi)費(fèi)用方法，其中兩種或多種神經(jīng)毒素、例如兩種或多種肉毒素同時(shí)或連續(xù)給藥。例如，可以顱內(nèi)施用A型肉毒素直至失去臨床反應(yīng)或者產(chǎn)生中和抗體，然后施用B型肉毒素?；蛘撸梢燥B內(nèi)施用任何兩種或多種肉毒血清型A-G的組合物，以控制所需治療結(jié)果的起始和持續(xù)時(shí)間。再者，在施用神經(jīng)毒素之前、同時(shí)或者之后，可以顱內(nèi)施用非神經(jīng)毒素化合物，以證明在神經(jīng)毒素、例如肉毒素開(kāi)始產(chǎn)生其更持久的震顫抑制劑作用之前附加的作用，例如加強(qiáng)震顫抑制或者使震顫抑制更快地開(kāi)始。
本發(fā)明還包括神經(jīng)毒素例如肉毒素在制備治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)藥物中的應(yīng)用，所述治療是通過(guò)顱內(nèi)施用神經(jīng)毒素進(jìn)行的。
上面列出的所有參考文獻(xiàn)、文章、專利、申請(qǐng)和公布都全文引入本文作為參考。
因此，下列權(quán)利要求的精神和范圍不應(yīng)限于上面列出的優(yōu)選的具體實(shí)施方案的描述。
權(quán)利要求
1.運(yùn)動(dòng)失調(diào)的治療方法，該方法包括向蒼白球或腹外側(cè)丘腦中顱內(nèi)施用肉毒素的步驟，從而減輕帕金森氏病的運(yùn)動(dòng)障礙。
2.權(quán)利要求1的方法，其中神經(jīng)毒素是由選自肉毒梭狀芽胞桿菌、酪酸梭狀芽胞桿菌和Clostridium beratti的細(xì)菌制備的。
3.權(quán)利要求1的方法，其中神經(jīng)毒素是肉毒素。
4.權(quán)利要求3的方法，其中肉毒素選自A、B、C1、D、E、F和G型肉毒素。
5.權(quán)利要求3的方法，其中肉毒素是A型肉毒素。
6.權(quán)利要求3的方法，其中肉毒素以約10-3U/kg-10U/kg的量給藥。
7.權(quán)利要求1的方法，其中癥狀減輕作用持續(xù)約1個(gè)月至約5年。
8.權(quán)利要求1的方法，其中神經(jīng)毒素對(duì)下腦區(qū)給藥。
9.權(quán)利要求1的方法，其中神經(jīng)毒素對(duì)腦橋區(qū)給藥。
10.權(quán)利要求1的方法，其中神經(jīng)毒素對(duì)中腦橋區(qū)給藥。
11.權(quán)利要求1的方法，其中神經(jīng)毒素對(duì)蒼白球給藥。
12.權(quán)利要求1的方法，其中神經(jīng)毒素對(duì)丘腦區(qū)給藥。
13.權(quán)利要求1的方法，其中神經(jīng)毒素是改性的神經(jīng)毒素。
14.權(quán)利要求13的方法，其中改性的神經(jīng)毒素與天然的神經(jīng)毒素相比，其至少一個(gè)氨基酸缺失、被修飾或被替換。
15.權(quán)利要求13的方法，其中改性的神經(jīng)毒素是重組產(chǎn)生的神經(jīng)毒素或其衍生物或其片段。
16.權(quán)利要求1的方法，其中顱內(nèi)施用步驟包括植入控釋的肉毒素系統(tǒng)。
17.運(yùn)動(dòng)失調(diào)的治療方法，該方法包括給給患者顱內(nèi)施用治療有效量的肉毒素的步驟，從而治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)癥狀。
18.權(quán)利要求17的方法，其中肉毒素是A型肉毒素。
19.權(quán)利要求17的方法，其中運(yùn)動(dòng)失調(diào)選自帕金森氏病、亨廷頓氏舞蹈病、進(jìn)行性核上性麻痹、Wilson病、圖雷特氏綜合征、癲癇、慢性震顫、抽搐、張力障礙和痙攣狀態(tài)。
20.帕金森氏病的治療方法，該方法包括給給患者顱內(nèi)施用治療有效量的肉毒素的步驟，從而治療帕金森氏病的運(yùn)動(dòng)失調(diào)癥狀。
21.權(quán)利要求19的方法，其中肉毒素是A型肉毒素。
22.運(yùn)動(dòng)失調(diào)的治療方法，該方法包括以下步驟(a)選擇具有震顫抑制劑活性的神經(jīng)毒素；(b)選擇影響運(yùn)動(dòng)失調(diào)的顱內(nèi)靶組織；和(c)向靶組織顱內(nèi)施用治療有效量的所選神經(jīng)毒素，由此治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)。
23.權(quán)利要求22的方法，其中神經(jīng)毒素是肉毒素。
全文摘要
通過(guò)給人類患者顱內(nèi)施用治療有效量的神經(jīng)毒素、例如A型肉毒素治療運(yùn)動(dòng)失調(diào)的方法。
文檔編號(hào)A61P25/16GK1446100SQ01814079
公開(kāi)日2003年10月1日 申請(qǐng)日期2001年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月14日
發(fā)明者S·多諾萬(wàn) 申請(qǐng)人:阿勒根公司