[发明专利]治疗骨缺陷疾病的组合物及方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于抑制不希望的脊椎骨损失、治疗不希望的骨损失或需要骨生长的疾病、治疗骨折、和治疗软骨疾病的组合物和方法。更具体地，本发明涉及通过高检出筛选测定来鉴别的特殊种类化合物的应用。

背景技术

骨骼不是静态的组织。它始终受到复杂过程中分解和重新合成的影响，其中该过程由生成新骨的成骨细胞和破坏骨骼的破骨细胞介导。这些细胞的活性受大量的细胞因子和生长因子调节，它们中的许多已被鉴定并被克隆。Mundy已描述了关于这些因子的现有知识(Mundy，G.R.“临床矫形外科学”Clin Orthop324：24-28，1996；Mundy，G.R.J Bone Miner Res8：S505-10，1993)。

尽管可获得影响骨分解和吸收的因子的许多信息，但是刺激新骨生成的生长因子的信息非常有限。研究者已对这些活性来源进行了研究，并发现骨组织本身是可刺激骨细胞生长的因子的储藏库。因此，从屠宰场获得的牛骨组织抽提物不仅含有维持骨骼结构完整的结构蛋白，而且还有可刺激骨细胞增殖的具生物活性的骨生长因子。这些生长因子有转化生长因子β、肝素结合生长因子(酸式和碱式成纤维细胞生长因子)、胰岛素样生长因子(胰岛素样生长因子I和胰岛素样生长因子II)和最近描述的称为骨形态发生蛋白(BMP)的蛋白家族。所有这些生长因子对其它类型的细胞以及骨细胞有作用。

BMP是扩展的转化生长因子β超家族中的新因子。它们首先由Wozney J等人(“科学”Science(1999)242：1528-34)在早期表述脱矿质骨抽提物的生物活性的描述(Urist M.“科学”Science(1965)150：893-99)后用基因克隆技术来鉴别的。重组BMP2和BMP4在局部注射入小鼠皮下组织后可诱导新的骨生成(Wozney J.“分子再生进展”Molec Reprod Dev(1992)32：160-67)。这些因子由普通的成骨细胞在它们分化时表达，并表现出可刺激成骨细胞分化、体外骨结节形成和体内骨形成(Harris S.等人，J.Bone Miner Res(1994)9：855-63)。后一特性暗示其在治疗导致骨损失疾病中作为治疗试剂的潜在用途。

引起骨生成的细胞是成骨细胞。当成骨细胞从前体分化成成熟的形成骨的细胞时，它们将表达并分泌许多种酶和骨基质的结构蛋白，它们包括1类胶原蛋白、骨钙蛋白、骨桥蛋白(osteopontin)和碱性磷酸酶(Stein G.等人，“现代细胞生物学观点”Curr Opin Cell Biol(1990)2：1018-27；Harris S.等人(1994)，同上)。它们也合成许多储藏在骨基质中的生长调节肽，被推定引起正常骨形成。这些生长调节肽包括BMP(Harris S.等人(1994)，同上)。在胎鼠颅盖成骨细胞的原代培养研究中，在矿质化骨结节形成前培养的细胞前表达出BMP1、2、3、4和6(Harris S.等人(1994)，同上)。同碱性磷酸酶、骨钙蛋白、骨桥蛋白一样，当培养的成骨细胞增殖分化时它们表达出BMP。

尽管BMP是体内和体外骨形成有效的刺激物，但它们不能有利地用作促进骨愈合的治疗试剂。已鉴定在许多组织中有骨形态发生蛋白的受体，且BMP本身在各种组织中以特异性的时间和空间方式表达。这表明BMP对于骨以外的其它许多组织有作用，这潜在地限制了它们在全身给药时作为治疗试剂的应用。而且，由于它们是肽类，因此它们必须注射给药。这些缺点给BMP作为治疗试剂的发展带来了极大的限制。

有一种多血症疾病，其特征是需要加强骨的形成。最明显的情况可能是骨折，它需要刺激骨生长来加速并完成骨的修复。促进骨形成的试剂也可用于脸部整形过程。其它骨缺陷疾病包括骨分节疾病(bone segmental defect)、牙周病、骨转移疾病(metastatic bone disease)、骨质溶解疾病和连接组织需要修复的疾病如有缺陷或损伤的软骨愈合或再生。它对骨质疏松慢性病的效果也非常显著，这些骨质疏松慢性病包括与年龄有关的骨质疏松症和与绝经后激素状态有关的骨质疏松症。其它需要骨生长的疾病包括原发性和非先天性甲状腺机能亢进、废用性骨质疏松症、与糖尿病有关的骨质疏松症和与糖皮质激素有关的骨质疏松症。此外，或者，本发明的化合物可调节正常或畸变细胞或组织的新陈代谢、增殖和/或分化。

目前还没有令人满意的药学方法来控制这些疾病。骨折仍然是用石膏夹、支架、固定装置及其它严格的机械方式。而且，绝经后骨质疏松症引起的骨衰退可用雌激素或双磷酸酯来降低或防止。