用于哮喘和COPD长期治疗的抗胆碱能药和糖皮质激素的组合

摘要

本发明描述了局部吸入的包括抗胆碱能药组分优选格隆溴铵和糖皮质激素组分的药物制剂的组合，及其在呼吸道疾病的症状性治疗和预防性治疗中的用途，尤其是具有阻塞性构成或基础炎症的呼吸道疾病如哮喘和慢性阻塞性肺病(COPD)。进一步包括该组合以局部应用(吸入)的制剂呈现和在吸入装置例如Novolizer中的应用。

说明书

本发明描述了局部吸入的包括抗胆碱能药组分和糖皮质激素组分的药物制剂的组合，及其在呼吸道疾病的症状性治疗和预防性治疗中的用途，尤其是具有阻塞性构成或基础炎症的呼吸道疾病如哮喘和慢性阻塞性肺病(COPD)。进一步包括该组合以局部应用(吸入)的制剂呈现和在吸入装置例如Novolizer中的应用。

呼吸道的最重要疾病之一是阻塞性气道疾病如COPD或哮喘。COPD的发病率随着年龄大大增加。由世界银行和世界卫生组织承担的全球疾病负担研究，推断出全世界COPD的死亡等级编号从1990至2020将从等级6提高至等级3，其残疾调整的生命年限损失的等级编号从等级12跌至等级5(Gulsvik，Monaldi Arch Chest Dis.2001年6月；56(3)：261-4)。慢性阻塞性肺病(COPD)在全世界内日益增加，影响近16百万美国人，每年在药物，看医生和住院上的花费高于$180亿。COPD的特征在于具有发作性急性恶化的慢性气流阻塞，其导致增加的发病率和死亡率。恶化住院的患者总体死亡率为3％至4％，且需要在重症监护室护理的患者死亡高达24％(Blanchard，ClinCornerstone，2003；5(1)：28-36)。支气管哮喘在所有年龄阶段也仍然是死亡率的重要成因(Sidebotham和Roche，Histopathology，2003年8月；43(2)：105-17)。

支气管哮喘导致气道粘膜的特征性组织学改变，其包括上皮基底膜的网状板纤维性增厚，平滑肌肥大和增生，提高的粘膜血管分布和富含嗜曙红细胞的炎症细胞浸润(Sidebotham和Roche，Histopathology 2003年8月；43(2)：105-17)。COPD中，慢性炎症导致小气道的(部分)固定狭窄和肺泡壁破坏(肺气肿)(Barnes，Annu Rev Med.2003；54：113-29，Epub 2001年12月3日)。因此，两种疾病均包括由于平滑肌肥大引起的一类小气道狭窄以及一类炎症过程。因此，疾病的控制一方面包括扩张小气道的症状缓解药物治疗，另一方面是控制基础炎症过程的病因治疗。吸入的抗胆碱能药剂(和β2-肾上腺素受体激动剂)是COPD(GOLD Guideline，2002)和哮喘(GINA Guideline，2002)症状性支气管扩张治疗的支柱。吸入的糖皮质激素是最有效的预防(＝控制)药物(Van Asperen，Med J Aust.2002年9月16；177增补：S64-6)。然而，使用抗胆碱能药剂进行病因性治疗是不可能的，也不预期用糖皮质激素实现快速症状缓解。

通过颠茄碱阿托品和东莨菪碱来举例说明抗胆碱能药，其抑制乙酰胆碱对神经节后胆碱能神经支配结构的毒蕈碱作用。这些药剂通常通过松弛平滑肌来抑制支气管收缩并导致显著的支气管扩张。还已知抗胆碱能药能呈现中枢效果，包括瞳孔扩张以及刺激和/或抑制中枢神经系统。已经研发了新的抗胆碱能药物，其穿过血脑屏障的能力有限，因此具有有限的产生中枢效果的能力。这些药剂的实例是季铵化合物溴化甲基东茛菪碱，异丙托铵，噻托铵(tiotropium)和格隆溴铵的对映异构体。

哮喘和COPD的抗毒蕈碱治疗具有相当长的历史，直至今天用作有效的支气管扩张药物用于阻塞性肺病。然而，目前的制剂限于oxitropium，异丙托铵和最近批准的噻托溴铵。

抗胆碱能药是COPD患者症状性治疗的首选药剂。在慢性阻塞性肺病的急性恶化中，已经证明吸入的支气管扩张药如异丙托溴铵是有用的(Hall等)。噻托铵是长效的吸入抗胆碱能药，是为COPD每日一次的支气管扩张治疗而设计的。噻托铵是肺M1和M3毒蕈碱受体亚型的选择性拮抗剂，吸入单次剂量后，产生对抗收缩性刺激物例如乙酰甲胆碱的长效(24小时)剂量依赖性的支气管扩张和支气管保护。在使用噻托铵历经一年的最大治疗持续时间的COPD患者临床试验中，与安慰剂和异丙托铵相比较，已经证实噻托铵持久的支气管扩张效果，以及肺功能，充气过度，运动耐量，症状控制和生活质量的有意义的临床改善。此外，近来的试验表明，噻托铵治疗还降低COPD恶化和住院的频率。比较试验进一步表明噻托铵的支气管扩张效力可能优于现有的COPD治疗。除了较高的口干发生率，副作用特征与异丙托溴铵相当。

总之，目前的临床数据表明噻托铵具有成为COPD患者首选治疗的潜能(Beeh等，Pneumologie，2003年9月；57(9)：519-25)。已经表明该药物改善了肺活量参数，生活质量和卫生保健资源的利用(Faulkner等，Pharmacotherapy，2003年10月；23(10)：1300-15)。

自从抗胆碱能药用于治疗慢性阻塞性肺病(COPD)和哮喘以来已经有很长时间了(Joos等，Monaldi Arch Chest Dis，2000年10月；55(5)：411-4)。吸入噻托溴铵的临床研究证实它是COPD和哮喘中的有效和长效的支气管扩张药(Barnes等，Life Sci 1995；56(11-12)：853-9)。目前对于急性严重哮喘的治疗选择包括异丙托铵和糖皮质激素联合β2选择性药物(McFadden，Am J Respir Crit CareMed.2003年10月1日；168(7)：740-59)。根据最近的证据，成人哮喘的治疗目标可概括为通过给药吸入的β-激动剂和抗胆碱能药来缓解气流阻塞，和通过早期给药皮质类固醇来减轻气道炎症和预防将来的复发(Rodrigo，Curr Opin Allergy Clin Immunol 2003年6月；3(3)：169-75)。

吸入的糖皮质激素是控制慢性哮喘症状的最有效治疗(Barnes，JAerosol Med.1996年春；9(1)：131-41。随机的设对照的临床研究证实了用吸入的糖皮质激素早期干预轻度持续性哮喘患者的效果。有规律地使用吸入的糖皮质激素可以减少所有年龄段和所有疾病严重程度的患者恶化和住院的数目(Chapman，Clin Ther.2003；25 SupplC：C2-C14)。吸入的糖皮质激素内，由于对糖皮质激素受体的高亲和性(允许使用其他ICS剂量的50％)，氟替卡松具有有效的抗炎活性和可忽略的口服生物利用度(＜1％)，表明对全身暴露的低潜能。由于其高治疗指数，氟替卡松可以以没有相关不利全身影响的剂量用于严重哮喘或其他气道疾病的控制中。科学文献已经广泛地证明了其效用和安全性，甚至在高剂量和长期使用时(Solidoro等，MinervaPediatr.2003年8月；55(4)：345-55)。当结合适于一系列患者群的传送装置时，布地奈德的物理和药物动力学特性提供了理想吸入糖皮质激素的许多特征，包括理想的效用和耐受性特征(O’Connell，ClinTher.2003；25 Suppl C：C42-60)。布地奈德具有与其他目前可获得的ICS相似的临床效用，而且其具有良好的安全性特征——因此具有有利的治疗安全系数——由长期临床数据支持(Skoner，Clin Ther.2003；25 Suppl C：C61-74)。

在慢性阻塞性肺病(COPD)中使用吸入类固醇(ICS)的实践是常见的但是有争议的(O’Riordan，J Aerosol Med.2003年春；16(1)：1-8)。糖皮质激素在没有重叠伴随哮喘的COPD患者中可能几乎没有效果(Caramori等，Pulm Pharmacol Ther.2003；16(5)：247-77)。不指示常规处方这些药剂给肺功能保存良好的无症状患者。然而，中等严重疾病患者(FEV1＜预测的50％)中更选择性使用吸入的糖皮质激素可以产生临床益处，如通过FEV1提高，减轻了的症状和较少的恶化来衡量的(O’Riordan，J Aerosol Med.2003年春；16(1)：1-8)。糖皮质激素应主要用于减少恶化和提高这些患者的健康状态(Man等，JAMA.2003年11月5日；290(17)：2313-6)。但必须承认目前对COPD的药物治疗是不令人满意的，因为其没有显著影响疾病的严重程度或其自然进程。

因为目前哮喘和COPD的治疗没有得到令人满意的改善，本发明的基础问题是提供有效且更方便的治疗干预。

通过吸入的格隆溴铵和吸入的糖皮质激素如布地奈德，氟替卡松，环索奈德或倍氯米松的组合来提供解决方案。

格隆溴铵属于所谓的季铵抗胆碱能药并在其毒蕈碱受体拮抗神经递质乙酰胆碱。这种效果导致显著的平滑肌松弛，导致延长的支气管扩张效果。由于抗胆碱能药剂的快速起效和作用的长持续时间，抗胆碱能药是COPD症状性治疗的首选。

局部吸入的糖皮质激素如布地奈德和氟替卡松通过影响几种类固醇响应基因的转录抑制了哮喘气道的炎症，且已经成为长期哮喘控制的一线治疗。

令人惊讶地，症状性治疗和病因性治疗的结合优于单种化合物，分别导致超加效果和/或副作用减轻。因此，该组合可用于治疗不同来源的阻塞性气道疾病如COPD或哮喘。

令人惊讶地，已经表明使用局部吸入的抗胆碱能药如格隆溴铵，包括其对映异构体之一，尤其是R，R-格隆溴铵，或它们生理学上可接受的盐，或其混合物，联合局部吸入的糖皮质激素给药，能有效而安全地治疗哮喘和慢性阻塞性肺病(COPD)，其允许使用较低的剂量或降低了副作用。

因此，这样药物的组合导致更好的效用，其是令人惊讶的超加性的，并且提高了耐受性，且副作用比预期的低。

实验部分

使用人外周血单核细胞(PBMC)来研究R，R-格隆溴铵联合糖皮质激素对TNFα释放的影响。该研究通过我们根据赫尔辛基和东京国际宣言设立的伦理委员会的批准。

通过密度梯度离心从健康捐献者的肝素化血样中分离PBMC。将等体积的Hanks缓冲液(Life Technologies，Heidelberg，Germany)加入肝素化的全血样品中。将最大40ml血液/Hanks混合物覆盖15mlHistopaque-1077(Sigma，Deisenhofen，Germany)，室温离心30分钟(2000rpm)。将含有PBMC的可见条带转移至新鲜的管中并用Hanks-缓冲液洗涤两次。最后，将细胞接种于含有Glutamax I(GibcoBRL，Eggenstein)和10％FCS(Boehringer Mannheim，Penzberg，Germany)的RPMI 1640培养基(Life Technologies，Heidelberg，Germany)中。分离后，将PBMC在补充10％胎牛血清(FCS)的RPMI 1640培养基中培养，37℃ 5％CO₂过夜。通过粘附方法从其他细胞中分离出单核细胞，通过更换培养基除去非附着细胞。

将细胞以10⁶细胞/ml重悬并在24-孔组织培养板(Falcon BectonDickinson Labware)中的500μl体积中37℃ 5％CO₂温育。用测试底物(0.5μl/500μl培养基)预温育30分钟后，用脂多糖(LPS)(1μg/ml)刺激细胞。在所示的时间，通过离心将细胞沉淀，收集上清液并在-80℃保持冷冻直至蛋白质测定；通过RLT裂解缓冲液(Qiagen，Hilden，Germany)裂解细胞并在-80℃冷冻直至分析。

通过夹心ELISA使用匹配的抗体对(Pharmingen，Heidelberg，Germany)来进行培养物上清液中的细胞因子测量。用pH9.5，0.1M碳酸盐缓冲液中的抗细胞因子单克隆抗体(mAb)将ELISA板(Maxisorb，Nunc)包被过夜。洗涤后，用测试稀释液(Pharmingen，Heidelberg，Germany)将平板封闭1小时并再次洗涤。将适当稀释的上清液样品和标准分配一式两份，并将平板在室温温育2小时。将平板洗涤，用工作检测剂(生物素化的抗细胞因子抗体和抗生物素蛋白-辣根过氧化物酶缀合物)温育1小时。洗涤后，加入底物(TMB和过氧化氢)。通过加入1M H₃PO₄来停止反应。在微平板阅读器(Dynatech)中以450nm(参考570nm)读板。将结果表示为化合物不存在下刺激细胞所产生细胞因子的对照水平的百分比。

经LPS-刺激，从单核细胞释放的基础TNFα从328pg/ml提高至7,258pg/ml。单独R，R-格隆溴铵没有影响LPS-诱导的TNFα释放，直至10μmol/l。糖皮质激素布地奈德以浓度依赖性方式抑制了TNFα的释放。布地奈德的IC₅₀值等于0.55±0.13nmol/l。同时加入10μmol/lR，R-格隆溴铵令人惊讶地和高度显著地将IC₅₀降低至0.13±0.03nM(p＝0.0251)。

数据表明R，R-格隆溴铵显著增强了糖皮质激素的抗炎活性，具有令人惊讶地超加的提高效力，和更好的耐受性，具有比给药单种化合物时降低的副作用发生率。

本发明公开的联合治疗包括将糖皮质激素和长效抗胆碱能支气管扩张药一起给药来防止肺病事件的发作或治疗现有的病症和减轻阻塞和气道炎症。

可以将化合物以单个剂型一起给药，或以不同的剂型给药。这些药物通常作为气溶胶(用或不用推进剂)来给药，或作为吸入粉末例如使用Novolizer来给药。本发明考虑将这两种药物在一种传送形式如吸入器中来共同给药，即将两种药物放入相同的吸入器中。制剂在本领域技术范围内并可以含有所有的常用赋形剂，辅剂和添加剂。

活性成分可以一天给药1至8次，足以呈现所需的活性。优选，活性成分一天给药约一次或四次，更优选一天一次或两次。可以同时给药组合的化合物。或以接近或遥远的时间给药，如一种药物在早晨给药而第二种药物在晚上给药。或另一种情况中，一种药物可以每日服用两次而另一种每日一次，与作为一日两次给药中的一次同时发生，或分开。优选两种药物应同时一起服用。

吸入的抗胆碱能药，外消旋格隆溴铵，其对映异构体之一，尤其是R，R-格隆溴铵，或其混合物及其盐，溶剂化物和水合物，给药量为成人5至500μg/天，优选15至300μg/天，根据症状的程度。尤其优选5至100μg/天的剂量范围。

糖皮质激素(布地奈德或环索奈德或氟替卡松或莫米松或氟尼缩松或倍氯米松或氯替泼诺)可以遵照批准的标签量100至1600μg/天吸入给药，优选200至400μg/天。

可以预防性使用该组合或在症状发作后使用。一些情况中，该组合可以用于防止肺病的进展或用于停止功能如肺功能的衰退。

以下实施例描述了本发明而非限制。

实施例1：每单次剂量250μg氟替卡松和20μg格隆溴铵的粉末吸入

将250g量的微粉化氟替卡松与1000gα乳糖单水合物混合，将混合物通过0.5mm孔径的筛网，并最终再次混合。将20g微粉化的格隆溴铵和100gα乳糖单水合物混合，将混合物通过0.8mm孔径的筛网，并最终再次混合。将两种混合物混合并填充α乳糖单水合物至15000g。随后，将其再次混合并将粉末混合物装入每单次剂量释放15mg粉末的粉末吸入器中。每单次剂量，250μg氟替卡松和20μg格隆溴铵从粉末吸入器中释放出来并提供给患者的气道。

实施例2：每单次剂量100μg氟替卡松和10μg格隆溴铵的剂量气溶胶

将1000g量的1，1，1，2，3，3，3，七氟丙烷(＝HFA 227)冷却至-55℃的温度，边搅拌边与11.7g无水乙醇中的11.7g聚氧乙烯-25-甘油基-三油酸酯(商品名：Tagat TO)溶液混合。随后，将1500mg微粉化的氟替卡松和150mg微粉化的格隆溴铵加入，将所制得悬浮液强烈均质。在进一步冷却和搅拌同时，将悬浮液充以冷藏的推进剂227至1170g并再次混合后装入用每次启动释放50μl悬浮液的计量阀密闭的金属罐中。因此，每次启动释放100μg氟替卡松和10μg格隆溴铵。