[发明专利]用GLP－1进行代谢介入以提高缺血和再灌注组织的功能

说明书

相关申请的交叉参考

本申请是1998年10月8日递交的60/103,498号临时申请的部分继续。

发明领域

本发明涉及用GLP-1进行代谢介入以治疗性地提高缺血和再灌注组织的功能。

发明背景

众所周知，缺血的后果是需氧器官组织的细胞损坏，无论是自发性冠状动脉闭塞时的内源性缺血，还是开心术、冠状分流手术或者心脏或其他器官如肺、肾、肝、胰腺和胃肠道的移植手术时的医源性缺血。导致缺血状况的程度和持续时间与细胞死亡量和/或可逆性细胞功能障碍有关。还已知的是，许多组织损伤事实上是在以前缺氧组织再灌注(血流重新开始)以及重新加氧时发生的。由于医学的发展，特别是在心肌梗死及其他心肌治疗方法如冠状分流、其他开心手术以及器官移植后治疗再灌注损伤，促进了最近对再灌注损伤的研究。

作为正常需氧呼吸的副产物，通常从线粒体电子转移链中失去电子。此等电子与分子氧相互作用，产生活性游离基超氧化物，该超氧化物在其他反应步骤中在过氧化氢和铁存在时产生极为活性而且毒性的羟基游离基。代谢活性的需氧组织具有防御机制，用于在这些活性氧物质与细胞器、酶或DNA相互作用之前分解毒性游离基，而该相互作用的后果是在没有所述保护机制时导致细胞死亡。这些防御机制包括使超氧化物歧化的酶超氧化物歧化酶(SOD)，分解过氧化氢的过氧化氢酶，以及作为非特异性游离基清除剂的肽谷胱甘肽。

虽然尚未完全理解，但认为在代谢组织缺血以及随后的再灌注时，发生复杂的过程。首先在缺血阶段，细胞内抗氧酶的活性出现下降，包括SOD、过氧化氢酶和谷胱甘肽的活性。还有迹象表明，黄嘌呤氧化酶的活性在缺血过程中同时在血管内皮组织中增加。产生氧游离基的能力增强(通过增强的黄嘌呤氧化酶活性)以及清除相同氧游离基的能力下降(通过SOD、过氧化氢酶和谷胱甘肽活性降低)，如果缺血细胞随后再灌注血液以及氧，则大大增加了这些缺血细胞对氧化性突发情况的敏感性。该氧化性突发情况通常在再灌注的数秒-数分钟内发生，有可能对内皮细胞以及构成缺血-再灌注器官基质的其他细胞导致可逆和不可逆性损伤。例如，如果心脏是该情况下的器官，可逆性氧化性损伤会使心肌晕眩(stunning)，而不可逆的损伤本身表现为心肌梗死。伴随该首先发生的氧化性突发情况，是对细胞膜的氧化性损伤。细胞膜中脂质氧化在中性白血病趋化性为缺血后区域中似乎发挥作用。此等经活化的中性白血病粘附在血管内皮上，诱导黄嘌呤脱氢酶在所述内皮细胞中转化为黄嘌呤氧化酶，并进一步加剧内皮完整性的丧失。经活化的中性白血病还从脉管系统中移出，进入心肌间隙空间，在此炎性细胞可直接杀死心肌细胞。另外，由于缺血-再灌注，正常钙从肌质网中的流动受到介入，产生可逆性心肌功能障碍，称为心肌晕眩。

缺血-再灌注过程的后果是可逆及不可逆性细胞损伤、细胞死亡以及器官功能下降。更具体而言，对于心肌再灌注损伤，其后果包括心肌晕眩、心律不齐、以及梗死，结果产生生龋中风和潜在的充血性心脏衰竭。

与有限时间缺血性缺氧相关的细胞损伤以及随后再灌注之间的反论是细胞损伤和死亡似乎不仅直接由于失氧期，而且还由于组织的重新加氧使得对缺氧期间氧化性损伤高度敏感。再灌注损伤开始于回流时立即产生的初始氧化性突发情况，而且随着相同的缺血后组织中炎症发展继续恶化数小时。使缺氧后的细胞对氧化性损伤的敏感性下降的努力，以及降低这些相同组织中炎性反应的努力，都表明降低了对缺氧后再灌注器官的可逆性及不可逆性损伤。降低初始氧化性突发情况以及随后与炎症有关的损伤的方法组合可对再灌注损伤提供协同保护作用。

在治疗患有缺血及MI的患者时，现在通常使用的常规治疗方法是使用溶栓剂如链激酶和t-PA以及血管成形术。第4,976,959号美国专利公开了给药t-PA和SOD以抑制在同时患有缺血的再灌注和/或透皮穿腔冠状血管成形术期间的组织损伤，恢复区域血流。因此，越来越多的患者都有经受再灌注损伤及其作用的可能性，特别是心脏病患者。

对除心脏外器官的再灌注损伤自身通常表现为功能效率大大降低，其后果是器官的早熟性退化或者简单关闭。另外，如果有显著的再灌注损伤，移植器官过程会增加排斥率。