專利名稱：細(xì)胞因子聯(lián)合降血糖藥物治療糖尿病的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備治療糖尿病藥物的應(yīng)用，具體地說是細(xì)胞因子聯(lián)合降血糖藥物在治療糖尿病臨床上的應(yīng)用和制備治療糖尿病藥物方面的應(yīng)用。
2、背景技術(shù)糖尿病是難以治愈的自身免疫性疾病，臨床上通常采用皮下注射胰島素類降血糖藥物來治療，但其治療效果并不理想，且很難阻止糖尿病進(jìn)展和并發(fā)癥的發(fā)生，患者需終生服藥。
根據(jù)2000年第17屆國際糖尿病大會(huì)調(diào)查的結(jié)果顯示，全世界的糖尿病患者數(shù)已超過1.51億，近幾年來，各國糖尿病發(fā)病率大有不斷上升的趨勢。目前臨床上治療糖尿病主要有三種方式，第一種是最常用的皮下注射胰島素來治療I型及部分II型糖尿病，但是實(shí)踐證明其治療效果并不理想，很難阻止糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生及發(fā)展。第二種方法是在人體內(nèi)植入胰島β細(xì)胞或其替代物，這對于已經(jīng)喪失胰島細(xì)胞功能的糖尿病患者來說，是一個(gè)很吸引人的方法，但供者細(xì)胞來源不足及免疫排斥反應(yīng)等限制了這種方法的應(yīng)用。第三種方法是利用干細(xì)胞這一類具有多向分化潛能的細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化為胰島β細(xì)胞，并已經(jīng)逐漸成為人們尋找胰島β細(xì)胞替代物的新資源。
根據(jù)干細(xì)胞發(fā)育的階段，可將其劃分為胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cell)和成體組織干細(xì)胞(adult stem cell)。由于胚胎干細(xì)胞來源于胚胎，倫理、道德約束甚至法律方面的限制是其研究和應(yīng)用的最大障礙。因此，另一類干細(xì)胞---成體組織干細(xì)胞的研究受到了重視。成體組織干細(xì)胞是指存在于人和哺乳動(dòng)物組織中，具有自我更新和一定分化潛能的不成熟細(xì)胞，其作用是更新生理性衰老死亡的細(xì)胞或組織受損時(shí)代償性增生。
成體組織干細(xì)胞研究最多的是骨髓干細(xì)胞，骨髓干細(xì)胞(bone marrow stemcells)包括造血干細(xì)胞(hematopoietic stem cell)和間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymalstem cell)。造血干細(xì)胞可以分化為各種非造血組織，如骨骼肌、心肌、肝臟導(dǎo)管和血管內(nèi)皮組織等。間充質(zhì)細(xì)胞可以向骨、軟骨、肌肉等分化。理論上推斷，骨髓干細(xì)胞隨血液在體內(nèi)循環(huán)，遇有組織更新或再生的需求，便停留下來，本地化為組織干細(xì)胞，以補(bǔ)充或更新內(nèi)源組織干細(xì)胞庫，隨后進(jìn)入增殖和分化程序，成為成熟的組織細(xì)胞，表現(xiàn)出“橫向分化”或可塑性。
已有研究表明移植的骨髓干細(xì)胞可以參與完好胰島的自我更新，并增殖、轉(zhuǎn)分化為有功能的胰島β細(xì)胞，而且排除了發(fā)生細(xì)胞融合的可能，骨髓可能是成體胰腺干細(xì)胞的另一個(gè)隱居所，骨髓干細(xì)胞參與成體胰腺的再生，有望成為治療I型和II型糖尿病的新舉措。
應(yīng)用干細(xì)胞移植對糖尿病進(jìn)行細(xì)胞替代治療首先要在體外將干細(xì)胞大量擴(kuò)增，待細(xì)胞達(dá)到足夠數(shù)量后，再誘導(dǎo)其分化為胰島β細(xì)胞，但是包括胰腺多能干細(xì)胞在內(nèi)的成體組織干細(xì)胞存在數(shù)量稀少、分離困難的問題；胰腺多能干細(xì)胞來源于胰腺導(dǎo)管上皮細(xì)胞，取材較為困難，對機(jī)體打擊和損傷較大；另外，在糖尿病時(shí)，胰島β細(xì)胞大量破壞而得不到足夠補(bǔ)充，提示糖尿病自體來源的胰腺多能干細(xì)胞存在一定損害；同種異體胰腺多能干細(xì)胞同樣面臨著來源有限、獲取困難的限制。因此，用胰腺多能干細(xì)胞體外擴(kuò)增后進(jìn)行誘導(dǎo)分化和移植來治療糖尿病具有相當(dāng)大的難度。而且干細(xì)胞移植的許多基本理論目前尚未解決，其臨床研究應(yīng)用仍面臨重大挑戰(zhàn)，首先通常成體組織干細(xì)胞含量極少，缺乏特異標(biāo)志，選擇哪種類型的細(xì)胞移植的獲益最大，其次干細(xì)胞體外定向分化技術(shù)仍有很大的缺陷，再次干細(xì)胞移植過程中的細(xì)胞滲漏，移植細(xì)胞的純度和數(shù)量，移植的位置和時(shí)機(jī)以及移植的安全性及免疫系統(tǒng)排斥等問題上仍受到一定的限制。
綜上所述，采用自體骨髓干細(xì)胞動(dòng)員治療糖尿病，將能克服干細(xì)胞移植糖尿病治療中存在的許多難以解決的問題。
3、發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是在使用常規(guī)降血糖藥物治療小鼠糖尿病的基礎(chǔ)上，聯(lián)合骨髓造血干細(xì)胞動(dòng)員劑-重組人粒細(xì)胞集落刺激因子(以下簡稱G-CSF)，為機(jī)體創(chuàng)造最佳生理?xiàng)l件下通過動(dòng)員自身的骨髓干細(xì)胞體內(nèi)胰島部位原位移植實(shí)現(xiàn)對病損胰島組織的修復(fù)，達(dá)到治療糖尿病的目的。
細(xì)胞因子聯(lián)合降血糖藥物治療糖尿病的應(yīng)用。
細(xì)胞因子聯(lián)合降血糖藥物治療糖尿病的應(yīng)用，與降血糖藥物聯(lián)合應(yīng)用的細(xì)胞因子包括下列一種或幾種重組人粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)、重組長效人粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)、糖基化重組人粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)、糖基化重組長效人粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)、干細(xì)胞因子(SCF)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)和白細(xì)胞介素(IL-11)等其藥學(xué)上可接受的鹽或溶劑化物。
與細(xì)胞因子聯(lián)合應(yīng)用的降血糖藥物包括下列一種或幾種人胰島素、重組人胰島素、動(dòng)物胰島素、人胰島素類似物、胰島素樣生長因子的各類制劑(包括速效、中效及長效)等其藥學(xué)上可接受的鹽或溶劑化物。
細(xì)胞因子和降血糖藥物在制備治療糖尿病藥物的應(yīng)用時(shí)可同時(shí)、先后或單獨(dú)給予這兩類藥物。
細(xì)胞因子和降血糖藥物在制備治療糖尿病藥物的應(yīng)用時(shí)可任意組合這兩類藥物。
細(xì)胞因子包括其藥學(xué)上可接受的賦形劑、緩釋劑或載體。
降血糖藥物包括其藥學(xué)上可接受的賦形劑、緩釋劑或載體。
本發(fā)明的研究采用G-CSF聯(lián)合胰島素治療糖尿病，通過試驗(yàn)證明采用G-CSF聯(lián)合胰島素治療糖尿病治療效果明顯優(yōu)于單獨(dú)使用胰島素治療和單獨(dú)使用G-CSF治療。
所產(chǎn)生的積極效果是(1)G-CSF具有促進(jìn)胰島修復(fù)、提高糖尿病小鼠生存質(zhì)量及生存率的作用；(2)G-CSF與胰島素聯(lián)合應(yīng)用療效具有相互補(bǔ)償作用，療效更佳，不僅可以更好地降血糖，而且有利于胰島的修復(fù)和再生，提高小鼠的生存率和生存質(zhì)量。提示G-CSF和胰島素聯(lián)合應(yīng)用將是一種值得關(guān)注的治療方案，對于根治糖尿病新藥的研制開發(fā)將有重要價(jià)值。
本發(fā)明的研究表明單純使用G-CSF動(dòng)員的自體骨髓干細(xì)胞在高血糖環(huán)境的影響下，不利于向胰島β細(xì)胞分化，而與胰島素聯(lián)合則有利于干細(xì)胞向胰島β細(xì)胞的分化及再生。G-CSF能夠動(dòng)員骨髓干細(xì)胞，刺激中性粒細(xì)胞的增殖及促進(jìn)其發(fā)揮功能活性，具有免疫調(diào)節(jié)作用，與胰島素聯(lián)合治療小鼠糖尿病，其修復(fù)作用是全面的，而且該種治療是利用現(xiàn)有藥物，以皮下注射的簡便治療途徑即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)員骨髓干細(xì)胞的“自我移植”，方法簡單易行，安全有效，且無創(chuàng)傷性，無須對干細(xì)胞進(jìn)行分離、采集與再輸注，亦無異體造血干細(xì)胞移植所面臨的干細(xì)胞來源困難，和存在免疫排斥反應(yīng)等諸多問題，其臨床應(yīng)用前景更優(yōu)。
本發(fā)明優(yōu)先采用G-CSF與胰島素聯(lián)合治療小鼠糖尿病，連續(xù)治療60天，取得較好的效果。國內(nèi)外文獻(xiàn)尚未見G-CSF與胰島素合用治療糖尿病的報(bào)道，此方法有望成為一種根治糖尿病的新方法。
4、實(shí)施方式本發(fā)明的試驗(yàn)中優(yōu)選使用的細(xì)胞因子是重組人粒細(xì)胞集落刺激因子G-CSF，優(yōu)選使用的降血糖藥物是中效重組人胰島素。
取雌性BALB/C小鼠，體重22-24g，隨機(jī)分為(1)正常對照組(健康小鼠)；(2)糖尿病模型組(腹腔注射鏈脲菌素250-300mg/kg)；(3)胰島素治療組(每日上午皮下注射中效胰島素2IU/kg)；(4)G-CSF治療組(每日下午皮下注射G-CSF 20ug/kg)；(5)胰島素加G-CSF治療組，每日上午皮下注射中效胰島素2IU/kg，每日下午皮下注射G-CSF 20ug/kg，每組9支小鼠，連續(xù)治療60天。
試驗(yàn)結(jié)果1.糖尿病模型正常小鼠注射鏈脲佐菌素后，第6-9天起，血糖和尿糖持續(xù)升高，小鼠一般狀況較差，體質(zhì)瘦弱，不活潑，皮毛稀疏，尿多，成模后40天時(shí)已全部死亡。病理切片結(jié)果顯示糖尿病模型組小鼠胰島細(xì)胞損傷情況嚴(yán)重，出現(xiàn)胰島細(xì)胞離散現(xiàn)象，胰島內(nèi)有較大空虛區(qū)域，胰島結(jié)構(gòu)受到破壞；脾臟較小，造模后30天其大小約為正常對照組小鼠的1/2。
2.使用胰島素單獨(dú)治療糖尿病鼠的療效觀察胰島素是I型糖尿病的常規(guī)用藥，我們在觀察G-CSF對糖尿病的治療之前，首先觀察了胰島素對所建糖尿病鼠的治療療效果，并以此作為對照。糖尿病小鼠每天用胰島素治療后，尿量減少，體重增加，尿糖明顯下降，空腹血糖有所下降，成活率較模型組明顯提高，治療60后天成活率為67％，但是一般狀況較差，與正常組比較小鼠不夠活潑，餐后血糖下降不明顯。病理切片結(jié)果顯示小鼠胰島細(xì)胞損傷情況與模型組比較沒有明顯改善，CD34+細(xì)胞及胰島素免疫組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)顯色結(jié)果為陰性，脾臟較小。說明胰島素單獨(dú)治療盡管可以降血糖，對生存率有所提高，但對胰島的修復(fù)沒有明顯作用，生存質(zhì)量較差。
3.使用G-CSF單獨(dú)治療糖尿病鼠的療效觀察糖尿病小鼠每天應(yīng)用G-CSF治療后，一般狀況良好，活潑好動(dòng)，皮毛光澤，空腹血糖有明顯下降，體重增加，治療60后天成活率達(dá)100％，脾臟形態(tài)基本正常。病理切片結(jié)果顯示小鼠胰島細(xì)胞損傷情況有所修復(fù)。但是小鼠尿量仍然較多，尿糖、餐后血糖下降不明顯。說明盡管細(xì)胞因子G-CSF在降血糖方面不如胰島素，但它可促進(jìn)胰島修復(fù)，小鼠的生存質(zhì)量和長期生存率大大提高，顯示細(xì)胞因子G-CSF在糖尿病治療方面的潛能。
4.G-CSF和胰島素聯(lián)合治療糖尿病鼠的療效觀察G-CSF和胰島素治療聯(lián)合治療糖尿病鼠后，發(fā)現(xiàn)二者有互補(bǔ)作用，小鼠不僅血糖、尿糖明顯降低，而且小鼠健康活潑，皮毛光澤，尿少，體重增加，治療60天后成活率100％，脾臟形態(tài)基本正常。更加可喜的是病理切片結(jié)果顯示小鼠胰島細(xì)胞損傷明顯修復(fù)，免疫組織化學(xué)顯色結(jié)果表明胰島內(nèi)有CD34+細(xì)胞侵潤并且分化為胰島素分泌陽性細(xì)胞。提示細(xì)胞因子G-CSF和胰島素聯(lián)合治療糖尿病，不僅可以降血糖，而且有利于胰島的修復(fù)，將是一種值得關(guān)注的治療方案。
實(shí)施例可采用的治療方案可以是一、細(xì)胞因子和降血糖藥物在制備治療糖尿病藥物的應(yīng)用時(shí)，可同時(shí)、先后或單獨(dú)給予這兩類藥物，治療劑量及時(shí)間可根據(jù)治療效果調(diào)整。
1、每日同時(shí)注射中效人胰島素2IU/kg與重組長效人粒細(xì)胞集落刺激因子G-CSF 20ug/kg。
2、每日上午注射重組長效人粒細(xì)胞集落刺激因子G-CSF 20ug/kg，下午注射胰島素樣生長因子2IU/kg。
3、第一天注射長效重組人胰島素2IU/kg，第二天注射長效重組長效人粒細(xì)胞集落刺激因子G-CSF 20ug/kg。
4、第一天注射重組長效人粒細(xì)胞集落刺激因子G-CSF 20ug/kg，第二天注射中效動(dòng)物胰島素2IU/kg。
二、細(xì)胞因子和降血糖藥物在制備治療糖尿病藥物的應(yīng)用時(shí)可任意組合這兩類藥物，治療劑量及時(shí)間可根據(jù)治療效果調(diào)整。
1、每日上午注射中效人胰島素2IU/kg，下午注射重組人粒細(xì)胞集落刺激因子G-CSF 20ug/kg加干細(xì)胞因子SCF20ug/kg。
2、每日三餐前注射速效胰島素1IU/kg，每日上午注射糖基化重組人粒細(xì)胞集落刺激因子G-CSF20ug/kg。
3、第一天注射長效胰島素2IU/kg，第二天注射重組長效人粒細(xì)胞集落刺激因子G-CSF20ug/kg。
4、每日上午注射中效人胰島素2IU/kg，下午注射糖基化重組人粒細(xì)胞集落刺激因子G-CSF 20ug/kg加SCF20ug/kg。
5、每日上午注射中效重組人胰島素2IU/kg，下午注射重組長效人粒細(xì)胞集落刺激因子G-CSF 20ug/kg加白細(xì)胞介素IL-11 20ug/kg。
6、每日上午注射中效動(dòng)物胰島素2IU/kg，下午注射重組人粒細(xì)胞集落刺激因子G-CSF 20ug/kg加血管內(nèi)皮生長因子VEGF5ug/kg。
7、每日上午注射胰島素樣生長因子2IU/kg，每日下午注射糖基化重組人粒細(xì)胞集落刺激因子G-CSF 20ug/kg。
8、第一天注射速效人胰島素類似物1IU/kg加長效胰島素2IU/kg，第二天注射重組長效人粒細(xì)胞集落刺激因子G-CSF 20ug/kg。
通過上述研究證明1.各種細(xì)胞因子均具有促進(jìn)胰島修復(fù)、提高糖尿病小鼠生存質(zhì)量及生存率的作用。
2.各種細(xì)胞因子與不同種類胰島素聯(lián)合應(yīng)用在治療過程鐘均具有相互補(bǔ)償作用和提高治療效果。不僅可以更好地降血糖，而且有利于胰島的修復(fù)和再生，提高小鼠的生存率和生存質(zhì)量。提示細(xì)胞因子F和胰島素聯(lián)合應(yīng)用將是一種值得關(guān)注的治療方案，對糖尿病的治療有重要價(jià)值，同時(shí)是研究制備根治糖尿病新藥的基礎(chǔ)。
權(quán)利要求
1.細(xì)胞因子聯(lián)合降血糖藥物治療糖尿病的應(yīng)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞因子聯(lián)合降血糖藥物治療糖尿病藥物的應(yīng)用，其特征在于與降血糖藥物聯(lián)合應(yīng)用的細(xì)胞因子包括下列一種或幾種重組人粒細(xì)胞集落刺激因子、重組長效人粒細(xì)胞集落刺激因子、糖基化重組人粒細(xì)胞集落刺激因子、糖基化重組長效人粒細(xì)胞集落刺激因子、干細(xì)胞因子、血管內(nèi)皮生長因子和白細(xì)胞介素等其藥學(xué)上可接受的鹽或溶劑化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞因子聯(lián)合降血糖藥物治療糖尿病的應(yīng)用，其特征在于與細(xì)胞因子聯(lián)合應(yīng)用的降血糖藥物包括下列一種或幾種人胰島素、重組人胰島素、動(dòng)物胰島素、人胰島素類似物、胰島素樣生長因子的各類制劑等其藥學(xué)上可接受的鹽或溶劑化物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞因子聯(lián)合降血糖藥物治療糖尿病的應(yīng)用，其特征在于細(xì)胞因子和降血糖藥物在制備治療糖尿病藥物的應(yīng)用時(shí)可同時(shí)、先后或單獨(dú)給予這兩類藥物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞因子聯(lián)合降血糖藥物治療糖尿病的應(yīng)用，其特征在于細(xì)胞因子和降血糖藥物在制備治療糖尿病藥物的應(yīng)用時(shí)可任意組合這兩類藥物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞因子聯(lián)合降血糖藥物治療糖尿病的應(yīng)用，其特征在于細(xì)胞因子包括權(quán)利要求2所述細(xì)胞因子及其藥學(xué)上可接受的賦形劑、緩釋劑或載體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞因子聯(lián)合降血糖藥物治療糖尿病的應(yīng)用，其特征在于降血糖藥物包括權(quán)利要求3所述降血糖藥物及其藥學(xué)上可接受的賦形劑、緩釋劑或載體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種細(xì)胞因子聯(lián)合降血糖藥物治療糖尿病的應(yīng)用，是在使用常規(guī)降血糖藥物治療糖尿病的基礎(chǔ)上，聯(lián)合骨髓造血干細(xì)胞動(dòng)員劑－重組人粒細(xì)胞集落刺激因子(以下簡稱G－CSF)，為機(jī)體創(chuàng)造最佳生理?xiàng)l件下通過動(dòng)員自身的骨髓干細(xì)胞體內(nèi)胰島部位原位移植實(shí)現(xiàn)對病損胰島組織的修復(fù)，達(dá)到治療糖尿病的目的。G－CSF與胰島素聯(lián)合應(yīng)用療效具有相互補(bǔ)償作用，療效更佳，不僅可以更好地降血糖，而且有利于胰島的修復(fù)和再生，提高生存率和生存質(zhì)量。
文檔編號(hào)A61P3/00GK1736477SQ20051004406
公開日2006年2月22日 申請日期2005年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月11日
發(fā)明者張利寧, 于萍 申請人:張利寧