使用基質(zhì)細(xì)胞來源的因子-1的抗蛋白酶突變體修復(fù)組織損傷的方法
【專利摘要】本發(fā)明特征在于使用靜脈內(nèi)給予組合物(例如分離的肽組合物或表達(dá)這類肽的干細(xì)胞)用于治療或改善組織損傷的方法，所述組合物包含基質(zhì)細(xì)胞來源的因子?1(SDF?1)肽或突變的SDF?1肽，所述突變的SDF?1肽經(jīng)突變而使其耐受蛋白酶消化，但保留化學(xué)引誘物活性。
【專利說明】使用基質(zhì)細(xì)胞來源的因子-1的抗蛋白酶突變體修復(fù)組織損傷 的方法
[0001] 發(fā)明背景 一般而言，本發(fā)明設(shè)及使用SDF-1或基質(zhì)細(xì)胞來源的因子-1 (SDF-1)的抗蛋白酶突變 體修復(fù)組織損傷的方法。
[0002] SDF-1 (亦稱為CXCL12)為趨化因子家族的68氨基酸成員，其為用于休止 (resting)T-淋己細(xì)胞、單核細(xì)胞和CDW+干細(xì)胞的化學(xué)引誘物。SDF-1W多種形式產(chǎn)生： SDF-la (CX化 12a)、SDF-ie (CX化 12b)和SDF-1 丫，其為mRNA差異剪接的結(jié)果。SDF-la和 SDF-Ιβ的序列基本上相同，不同之處在于SDF-Ιβ在C端延伸了四個(gè)氨基酸(Arg-Phe-Lys- Met) dSDF-1 丫的前Ξ個(gè)外顯子與SDF-la和SDF-Ιβ的前Ξ個(gè)外顯子相同。SDF-1 丫的第四個(gè) 外顯子位于距SDF-1基因座上的第Ξ個(gè)外顯子下游3200個(gè)堿基對(duì)處，并且位于SDF-Ιβ的第 Ξ個(gè)外顯子和第四個(gè)外顯子之間。SDF-1最初與信號(hào)膚(長(zhǎng)度為21個(gè)氨基酸)一起產(chǎn)生，所述 信號(hào)膚被切除W產(chǎn)生活性膚。
[0003] SDF-1對(duì)于在胚胎發(fā)育期間和干細(xì)胞移植之后將造血干細(xì)胞祀向（homing)骨髓中 起重要作用。除了其在干細(xì)胞祀向上的作用之外，SDF-1在屯、臟發(fā)生和血管發(fā)生中亦很重 要。SDF-1缺陷型小鼠在圍產(chǎn)期死亡并且在屯、室間隔形成、骨髓血細(xì)胞生成和器官特異性血 管發(fā)生上有缺陷。亦曾報(bào)道的是，SDF-1的異常低水平至少部分地導(dǎo)致(respons化le for) 糖尿病患者相關(guān)的受損的傷口愈合，并且所述病損可通過在組織損傷部位給予SDF-1來逆 轉(zhuǎn)。
[0004] 在正常的成人屯、臟中，SDF-1組成型表達(dá)，但在屯、肌梗塞之后的數(shù)天內(nèi)，表達(dá)增量 調(diào)節(jié)。先前已顯示的是，通過屯、肌內(nèi)移植過表達(dá)SDF-1的穩(wěn)定轉(zhuǎn)染的屯、肌成纖維細(xì)胞組合W G-CSF治療，在屯、肌梗塞之后八周，SDF-1表達(dá)增加。此程序與屯、臟中較高數(shù)量的骨髓干細(xì)胞 (c-Kit或CD34+)和內(nèi)皮細(xì)胞有關(guān)，并且導(dǎo)致血管密度的增加和左屯、室功能的改善。運(yùn)些研 究表明，自然發(fā)生的屯、肌修復(fù)過程的不足，可能在部分上歸因于不充足的SDF-1可用性。因 此，在屯、肌梗塞之后W受控方式遞送SDF-1可吸引更多的祖細(xì)胞并從而促進(jìn)組織修復(fù)。
[0005] 在本領(lǐng)域存在對(duì)用于促進(jìn)傷口愈合和組織修復(fù)的改進(jìn)方法的需要。
[0006] 發(fā)明概述 SDF-1設(shè)及祀向造血干細(xì)胞W及設(shè)及屯、臟發(fā)生和血管發(fā)生。為了促進(jìn)其干細(xì)胞募集和 傷口愈合作用，認(rèn)為需要局部梯度的SDF-m吸引祖細(xì)胞并促進(jìn)血管再生和修復(fù)。我們發(fā)現(xiàn) 的是，全身遞送W及特別是靜脈內(nèi)Γ?ν")遞送SDF-1和抗蛋白酶的SDF-1突變體對(duì)于治療組 織損傷非常有效，其為給出SDF-1的局部梯度的需求的出人意料的結(jié)果。與其它給予途徑相 比，IV遞送具有許多臨床優(yōu)點(diǎn)，包括但不限于易于遞送。此外，我們發(fā)現(xiàn)的是，從組織損傷事 件(例如屯、肌梗塞)之后的數(shù)分鐘，直至組織損傷(例如屯、臟組織損傷、血管組織損傷或者來 自創(chuàng)傷、損傷或疾病的組織損傷）發(fā)作之后的數(shù)小時(shí)、數(shù)天、數(shù)周或數(shù)月的任何時(shí)間 (anywhere)，在靜脈內(nèi)給予SDF-1或突變SDF-1膚的給藥上的延遲，亦對(duì)促進(jìn)血管再生和修 復(fù)有效。此處再次地，考慮到一些病況和疾病中的組織損傷的急性性質(zhì)，我們對(duì)于所述組合 物在延遲一段時(shí)間之后的功效的發(fā)現(xiàn)是意想不到的的研究結(jié)果（Here again, our discovery of the efficacy of the compositions after a period of delay is an unexpected finding given the acute nature of the tissue damage in some conditions and diseases)。
[0007] 因此，本發(fā)明特征在于靜脈內(nèi)給予包含SDF-1和突變SDF-1膚的組合物，所述突變 SDF-1膚W運(yùn)樣的方式突變，所述方式保留其充當(dāng)化學(xué)引誘物的能力，但使其耐受被蛋白酶 特別是基質(zhì)金屬蛋白酶-2 (MMP-2)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9 (MMP-9)、二膚基膚酶IV (DPPIV/ CD26)、白細(xì)胞彈性蛋白酶、組織蛋白酶G、簇膚酶Μ和簇膚酶N滅活。本發(fā)明的方法可用于治 療例如周圍血管疾病(PVD;亦稱為周圍動(dòng)脈疾病(PAD)或周圍動(dòng)脈閉塞疾病(PA0D));胃腸 道或別處的潰瘍；因事故、外科手術(shù)或疾病造成的傷口；慢性屯、力衰竭;組織損傷;或者因屯、 肌梗塞或其它屯、血管事件而受損的屯、臟組織。本發(fā)明的方法亦可用于治療或者減少糖尿病 患者中因創(chuàng)傷、潰瘍或損傷造成的組織損傷的可能性。此外，本發(fā)明的方法可用于再生或修 復(fù)器官(例如腎或肝，例如因疾病或損傷所致）、修復(fù)CNS損傷W及修復(fù)因炎性疾病(例如類 風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、克羅恩氏病(化ohn' S disease)或移植物抗宿主病)所致的損傷。
[0008] 在一方面，本發(fā)明特征在于在有需要的受試者中通過靜脈內(nèi)給予表達(dá)分離的SDF- 1或下式的突變形式的SDF-1膚的干細(xì)胞或者包含分離的SDF-1或下式的突變形式的SDF-1 膚的組合物來治療或改善組織損傷（例如因疾病或病況所致的組織損傷）的方法：突變的 80尸-1(11150。-1)、11150。-1-￥3^。-11150。-1或乂。-11150。-1-￥3。50。-1為運(yùn)樣的膚，其包含沈9 10 NO: 53的至少第1-8個(gè)氨基酸的氨基酸序列，并且其可任選在C端延伸SEQ ID NO: 53的剩余 序列的全部或任何部分，并且SEQ ID NO:53包含氨基酸序列： KPX3X4X5X6YRCPCRFFESHVARANVKHLKILNTPNCA LQIVARLKNNNRQVCIDPKLKWIQEYLEKALNK (SEQ ID NO: 53)，其中X3、X4、Xs和X6為任何氨基酸，和 a) Xp為蛋白原氨基酸或者蛋白酶保護(hù)性有機(jī)基團(tuán)，且P為1-4的任何整數(shù)； b) Υζ為蛋白原氨基酸或者蛋白酶保護(hù)性有機(jī)基團(tuán)，且Z為1-4的任何整數(shù)； C) mSDF-1或mSDF-1-Yz保留對(duì)Τ細(xì)胞的化學(xué)引誘物活性，且被基質(zhì)金屬蛋白酶-2 (MMP-2)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9 (MMP-9)、白細(xì)胞彈性蛋白酶和/或組織蛋白酶GW比滅活天然 SDF-1的比率低至少50%的比率滅活;和 d) Xp -mSDF-1或Xp -mSDF-1 - Υζ保留對(duì)T細(xì)胞的化學(xué)引誘物活性，被二膚基膚酶IV (DPPIV)W比滅活天然SDF-1的比率低至少50%的比率滅活，W及被ΜΡ-2、ΜΜΡ-9、白細(xì)胞彈 性蛋白酶和/或組織蛋白酶GW比滅活天然SDF-1的比率低至少50%的比率滅活； 其中將分離的突變形式的SDF-1W足W治療或改善受試者中的組織損傷的量靜脈內(nèi)給 予。
[0009] 在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，所述分離的突變形式的SDF-1膚不包含SEQ ID NO: 52 的至少第1-8個(gè)氨基酸的氨基酸序列。
[0010] 在一個(gè)實(shí)施方案中，&為鄉(xiāng)氨酸、組氨酸或半脫氨酸。在另一個(gè)實(shí)施方案中，X4為絲 氨酸或鄉(xiāng)氨酸。在另一個(gè)實(shí)施方案中，X5為亮氨酸、脯氨酸、蘇氨酸或鄉(xiāng)氨酸。在另一個(gè)實(shí)施 方案中，X6為絲氨酸、半脫氨酸或甘氨酸。
[OCm]在本發(fā)明的方法的某些實(shí)施方案中，所述膚為Xp-mSDF-1膚或Xp-mSDF-1-Yz膚，其 中X為絲氨酸且P為1。在其它實(shí)施方案中，所述膚為mSDF-1-Yz膚或Xp-mSDF-1-Yz膚，其中Y為 絲氨酸且Z為1。
[0012] 在某些實(shí)施方案中，可對(duì)本文所述的SDF-1膚的任何(包括但不限于野生型SDF-1) 進(jìn)行C端修飾，包括添加化膚。
[0013] 在某些實(shí)施方案中，所述突變形式的SDF-1包括在SEQ ID NO: 63、67或69中所述 的序列。
[0014] 本發(fā)明的方法的特征亦可在于突變形式的SDF-1，其中SDF-1為與式A- (L) n-Fc的 融合蛋白，其中:A為分離的突變形式的SDF-1; η為0-3的整數(shù)(例如1); L為3-9個(gè)氨基酸的接 頭序列；和Fc為來自免疫球蛋白的化區(qū)的化膚。在某些實(shí)施方案中，L為GGGGS (SEQ ID NO: 66)。在某些實(shí)施方案中，所述融合蛋白可形成生物學(xué)上相容的膚膜。
[0015] 在某些實(shí)施方案中，所述突變形式的SDF-1通過干細(xì)胞表達(dá)，例如成體干細(xì)胞、間 充質(zhì)干細(xì)胞或間充質(zhì)前體細(xì)胞。
[0016] 在其它實(shí)施方案中，將表達(dá)所述突變SDF-1膚的干細(xì)胞或包含所述分離的突變 SDF-1膚的組合物與外源干細(xì)胞共同給予，例如成體干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞或間充質(zhì)前體細(xì) 胞。所述外源干細(xì)胞可在給予所述表達(dá)SDF-1的干細(xì)胞或SDF-1膚組合物之前、之后或與之 同時(shí)給予。
[0017] 在本發(fā)明的任何實(shí)施方案中，所述治療的疾病或病況可W是中風(fēng)、肢體缺血、因創(chuàng) 傷所致的組織損傷、屯、肌梗塞、周圍血管疾病、慢性屯、力衰竭、糖尿病、因損傷或疾病所致的 CNS損傷、或者因炎性病況(例如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、克羅恩氏病或移植物抗宿主病)所致的損 傷。或者，本發(fā)明的方法可用于器官再生或修復(fù)(例如腎或肝再生或修復(fù)）。
[0018] 在本發(fā)明的任何實(shí)施方案中，所述受損組織為屯、臟組織或血管組織。
[0019] 在本發(fā)明的任何實(shí)施方案中，將所述SDF-1或突變SDF-1蛋白組合物或表達(dá)其的干 細(xì)胞組合物給予哺乳動(dòng)物身體中的任何靜脈，包括但不限于外周靜脈(例如手臂靜脈、腿靜 脈、手背或肘正中靜脈）或者中屯、靜脈，例如經(jīng)由靜脈內(nèi)中屯、線（central intravenous line)到大靜脈(例如上腔靜脈或下腔靜脈或屯、臟的右屯、房?jī)?nèi)）。
[0020] 在本發(fā)明的任何實(shí)施方案中，在組織損傷最初發(fā)生之后或者在疾病或病況的發(fā) 作、識(shí)別或診斷之后的數(shù)分鐘內(nèi)，或者1小時(shí)、2小時(shí)、3小時(shí)、4小時(shí)、6小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)、 至少48小時(shí)、至少3天、4天、5天、6天、7天、10天、2周、一個(gè)月、兩個(gè)月、Ξ個(gè)月、六個(gè)月、一年、 兩年或更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)給予所述SDF-1或突變SDF-1蛋白組合物或表達(dá)其的干細(xì)胞組合物。
[0021] 在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，將所述SDF-1或突變SDF-1蛋白組合物或表達(dá)其的干 細(xì)胞組合物與SDF-1或突變SDF-1膚或干細(xì)胞的第二種遞送形式(例如動(dòng)脈內(nèi)或冠狀動(dòng)脈內(nèi) 遞送或者肌內(nèi)或屯、肌內(nèi)遞送)組合給予。所述靜脈內(nèi)給予可在所述第二種（例如動(dòng)脈內(nèi)）給 予之前或之后。在一個(gè)實(shí)施例中，首先動(dòng)脈內(nèi)給予SDF-1或突變SDF-1蛋白組合物，然后在范 圍從數(shù)分鐘至1小時(shí)至數(shù)小時(shí)、至1天至1周至1個(gè)月至1年的一段時(shí)間之后，靜脈內(nèi)給予所述 SDF-1或突變SDF-1蛋白組合物。在靜脈內(nèi)給予之前或者靜脈內(nèi)給予之后的一段時(shí)期內(nèi)，可 重復(fù)動(dòng)脈內(nèi)給予。
[0022] 可將所述SDF-1或突變SDF-1蛋白組合物或表達(dá)其的干細(xì)胞組合物給予一次或多 次，W改善所述疾病或病況的一種或多種癥狀。可將所述SDF-1或突變SDF-1蛋白組合物或 表達(dá)其的干細(xì)胞組合物給予一次或更多次，直至組織損傷減輕、組織修復(fù)或者新血管形成 發(fā)生。
[0023] 在多個(gè)實(shí)施方案中，所述疾病或病況為因創(chuàng)傷、屯、肌梗塞或周圍血管疾病所致的 組織損傷。在另外的實(shí)施方案中，所述疾病或病況為屯、血管疾病。
[0024] 在本發(fā)明的任何實(shí)施方案中，所述受損組織為屯、臟組織或血管組織。
[0025] "足夠的量"意指W臨床上相關(guān)的方式治療或改善病癥或病況所需的單獨(dú)或與另 一種治療方案組合的治療劑(例如mSDF-1膚）的量。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的SDF-1或突變 SDF-1膚的足夠的量為運(yùn)樣的量，其促進(jìn)傷口愈合或組織修復(fù)或新血管形成（例如血管發(fā) 生）。用于實(shí)施本發(fā)明用于治療性治療例如組織損傷的治療劑的足夠的量根據(jù)給予方式、受 試者的年齡和總體健康而不同。最終，開出所述治療處方的醫(yī)學(xué)從業(yè)人員將決定適當(dāng)?shù)牧?和給藥方案。
[0026] "片段"意指運(yùn)樣的核酸或多膚的一部分，其包含所述核酸或多膚的全長(zhǎng)的至少例 如 10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或更多。核酸片段可包含例如 10、20、30、 40、50、60、70、80、90、100或200或更多個(gè)核巧酸，多至所述核酸的全長(zhǎng)。多膚片段可包含例 如10、20、30、40、50或60或更多個(gè)氨基酸，多至所述多膚的全長(zhǎng)?？扇绫疚乃龊腿绫绢I(lǐng)域 已知修飾片段。
[0027] "靜脈內(nèi)給予"、"靜脈內(nèi)治療"、"IV給予"、或"IV治療"意指將物質(zhì)給予到靜脈(例 如外周靜脈或中屯、靜脈）中。靜脈內(nèi)給予可包括經(jīng)由與注射器直接連接或者與一定長(zhǎng)度的 輸液管和容器(例如容納待給予的藥物組合物的無菌容器)連接的針頭直接注射到靜脈中。
[0028] "動(dòng)脈內(nèi)給予"意指將物質(zhì)給予到動(dòng)脈(例如冠狀動(dòng)脈(例如冠狀動(dòng)脈內(nèi)給予））中。 動(dòng)脈內(nèi)給予可包括動(dòng)脈內(nèi)注射或輸注，或者經(jīng)由動(dòng)脈內(nèi)導(dǎo)管給予。
[0029] "肌內(nèi)給予"意指將物質(zhì)給予到肌肉中。
[0030] "屯、肌內(nèi)給予"意指將物質(zhì)給予到屯、肌膜或者屯、肌中。
[0031] "藥學(xué)上可接受的載體"意指運(yùn)樣的載體，其對(duì)于待治療的受試者而言為生理上可 接受的，同時(shí)保留與之一起給予的組合物的治療性質(zhì)。一個(gè)示例性的藥學(xué)上可接受的載體 物質(zhì)為生理鹽水。其它生理上可接受的載體及其制劑對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言為已知的并描 述于例如Remington's Pharmaceutical Sciences (雷明頓藥物科學(xué)）（第2〇版，A. Gennaro編輯，2000，Lippincott，Williams & Wilkins，Philadelphia，PA)。
[0032] "促進(jìn)傷口愈合"或者"促進(jìn)組織修復(fù)"意指增進(jìn)、改善、增加或誘導(dǎo)傷口或受損組 織的閉合、愈合或修復(fù)。所述傷口或組織損傷可W是任何病癥或病況(例如疾病、損傷或外 科手術(shù))的結(jié)果，并且可存在于受試者的任何位置(例如內(nèi)部或外部傷口）。例如，所述傷口 或組織損傷可W是屯、血管病況(如屯、肌梗塞）的結(jié)果，并且所述受損組織可W是屯、臟組織。 或者，所述傷口或組織損傷可W是周圍血管疾病或糖尿病的結(jié)果。
[0033] "蛋白質(zhì)"、"多膚"、"多膚片段"或"膚"意指兩個(gè)或更多個(gè)W下氨基酸殘基的任何 鏈，其在不考慮翻譯后修飾(例如糖基化或憐酸化)的情況下，組成天然存在的多膚或膚的 全部或一部分，或者組成非天然存在的多膚或膚。當(dāng)采用物理、機(jī)械或化學(xué)方法從細(xì)胞組分 中移出所述多膚時(shí)，多膚或膚可稱為"分離的"或者"基本上純的"。"分離的多膚"、"基本上 純的多膚"或者"基本上純的且分離的多膚"，當(dāng)其至少60%重量不含蛋白質(zhì)W及與之天然締 合的天然存在的有機(jī)分子，通常被認(rèn)為是從細(xì)胞組分中移出的并且基本上為純的。所述多 膚可W是至少75%、80%、85%、90%、95%或99%重量純的?；旧霞兊亩嗄w可通過標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)得 到，例如通過從天然來源(例如細(xì)胞系或生物流體)提取，通過表達(dá)編碼所述多膚的重組核 酸，或者通過化學(xué)合成所述多膚。純度可通過任何適當(dāng)?shù)姆椒▉頊y(cè)量，例如通過柱色譜法、 聚丙締酷胺凝膠電泳或者高壓液相色譜法化PLC)分析。或者，認(rèn)為多膚為分離的，如果其通 過人為干預(yù)而改變，位于并非其天然部位的位置，或者如果將其引入一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞。
[0034] 如上所定義的本發(fā)明的膚或多膚，包括所有"模擬物"和"膚模擬物"形式。術(shù)語"模 擬物"和"膚模擬物"是指運(yùn)樣的合成化學(xué)化合物，其具有與本發(fā)明的膚或多膚基本上相同 的結(jié)構(gòu)和/或功能特性。所述模擬物可完全由合成的非天然的氨基酸類似物組成，或者可W 是天然氨基酸與非天然的氨基酸類似物的嵌合分子。所述模擬物亦可滲入任何量的保守取 代，只要所述取代基本上不會(huì)改變所述模擬物的結(jié)構(gòu)或活性便可。
[0035] "預(yù)防"或"減少可能性"意指減輕疾病或病癥(例如屯、肌梗塞或周圍血管疾病)或 其癥狀的嚴(yán)重性、頻率和/或持續(xù)時(shí)間。
[0036] "蛋白質(zhì)保護(hù)性有機(jī)基團(tuán)"意指運(yùn)樣的有機(jī)基團(tuán)（并非蛋白原氨基酸），當(dāng)將其添加 到SDF-1或突變形式的SDF-1 (mSDF-1)的N端氨基酸之后，得到修飾的膚，所述修飾的膚保 留至少例如 10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、95、99或100%的未修飾80。-1的化學(xué)引誘 物活性(如通過例如化rkat T細(xì)胞遷移測(cè)定法或者本領(lǐng)域已知的測(cè)量趨化性的其它測(cè)定法 所確定），并且W比未修飾SDF-1的滅活比率低例如50、45、40、35、30、25、20、15、10、5或1%的 比率被酶(例如DPPIV)滅活。
[0037] "抗蛋白酶的"意指運(yùn)樣的膚或多膚，與天然或野生型膚或多膚(例如天然或野生 型SDF-1)相比，其氨基酸一級(jí)序列中包含一個(gè)或多個(gè)修飾，并且與不含所述一個(gè)或多個(gè)氨 基酸修飾的天然或野生型膚或多膚相比，表現(xiàn)出對(duì)蛋白酶解增加的抗性。"增加的蛋白酶抗 性"意指與不含所述氨基酸序列變化的膚或多膚相比，如通過體外或體內(nèi)測(cè)定法所評(píng)價(jià)的 增加。對(duì)蛋白酶增加的抗性可通過測(cè)試暴露給特定蛋白酶(例如匪P-2、MMP-9、DPPIV、白細(xì) 胞彈性蛋白酶、組織蛋白酶G、簇膚酶Μ或簇膚酶N)之后的活性或表達(dá)來評(píng)價(jià)，其使用例如 化rkat Τ-淋己細(xì)胞遷移測(cè)定法、CXCR-4-cAMP受體激活測(cè)定法和CXCR4-或CXCR7-f3-抑制蛋 白測(cè)定法等測(cè)定法進(jìn)行。通常，與不含賦予所述抗性的在氨基酸序列改變的相同的膚或多 膚相比，在蛋白酶抗性上的增加為至少約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、30〇/〇、 40〇/〇、50〇/〇、60〇/〇、70〇/〇、80〇/〇、90〇/〇、91〇/〇、92〇/〇、93〇/〇、94〇/〇、95〇/〇、96〇/〇、97〇/〇、98〇/〇、99〇/〇、100〇/〇、200〇/〇、300〇/〇、 400%、500%或更多。
[0038] "蛋白質(zhì)原的"意指多膚或膚的氨基酸為W下氨基酸的k異構(gòu)體:丙氨酸(A);精氨 酸(R);天冬酷胺(N);天冬氨酸(D);半脫氨酸(C);谷氨酸化）；谷氨酷胺(Q);甘氨酸(G);組 氨酸化）；異亮氨酸（I);亮氨酸化）；賴氨酸化）；甲硫氨酸(M);苯丙氨酸(F);脯氨酸(P);絲 氨酸(S);蘇氨酸(T);色氨酸(W);酪氨酸(Y);或鄉(xiāng)氨酸(V)。
[0039] "50口'或"50。-1"意指基質(zhì)細(xì)胞來源的因子膚，其可包含56〇10^:52的序列或者 多種形式的SDF的任何（例如SDF-化（CX化12a)、SDF-ie (CX化12b)和SDF-丫，通過選擇性 剪接相同基因來產(chǎn)生KSDF-Ιβ在SDF-la的C端包含額外的四個(gè)氨基酸殘基Arg-Phe-Lys- MetsSOF-l 丫的前Ξ個(gè)外顯子與SDF-化和SDF-Ιβ的前Ξ個(gè)外顯子相同。SDF-1 丫的第四個(gè)外 顯子位于距SDF-1基因座上的第Ξ個(gè)外顯子下游3200個(gè)堿基對(duì)處，并且位于SDF-Ιβ的第Ξ 個(gè)外顯子和第四個(gè)外顯子之間。盡管SEQ ID NO:52顯不SDF-化的序列，但此序列可在C端延 伸W包含額外的氨基酸殘基。本發(fā)明包含SDF-化、SDF-Ιβ和SDF-丫的突變。對(duì)于本發(fā)明的目 的，術(shù)語"sor或"SDF-r是指所述膚的活性形式，即在切除信號(hào)膚之后。
[0040] "mSDF-Γ、"mSDF"或"SDF(NqN' Γ (其中N為原始存在的氨基酸的單字母標(biāo)志(one letter designation),q為其距所述膚的N端的位置，W及Ν'為取代N的氨基酸）意指突變的 SDF-1膚。通過在Ν端添加氨基酸(例如一個(gè)或多個(gè)氨基酸)突變的膚縮寫為％-R"，其中X為 蛋白原氨基酸或蛋白酶保護(hù)性有機(jī)基團(tuán)，Ρ為整數(shù)，W及R為延伸之前的膚（例如SDF-1或 mSDF-1)。例如，"S-SDF-r或"S-mSDF-r分別為在Ν端添加了一個(gè)絲氨酸殘基的SDF-1或 mSDF-1分子。通過在C端添加氨基酸(例如一個(gè)或多個(gè)氨基酸）突變的膚縮寫為"R-Yz"，其中 Y為蛋白原氨基酸或蛋白酶保護(hù)性有機(jī)基團(tuán)，Z為整數(shù)，W及R為延伸之前的膚（例如SDF-1、 mSDF-1或Xp-mSDF-1)。除非另有指示，否則可使用所有藥學(xué)上可接受的膚的形式，包括所有 藥學(xué)上可接受的鹽。
[0041 ]"本發(fā)明的SDF-1或突變的SDF-1膚"意指本文所述的任何野生型SDF-1 (包括同種 型）或突變的SDF-1膚。包含本文所述的野生型SDF-1膚或突變SDF-1膚的組合物(例如藥物 組合物），亦包含在所述術(shù)語中。
[0042] "干細(xì)胞"意指未分化的生物細(xì)胞，其為多能性的并且可分化成多種特化細(xì)胞，并 且可進(jìn)一步分裂W產(chǎn)生更多的干細(xì)胞。意圖此術(shù)語包含胚胎干細(xì)胞、成體干細(xì)胞、間充質(zhì)干 細(xì)胞和間充質(zhì)前體細(xì)胞。"間充質(zhì)干細(xì)胞"意指其為多能基質(zhì)細(xì)胞的干細(xì)胞；"間充質(zhì)前體細(xì) 胞"為W存在細(xì)胞表面標(biāo)志物STR0-1 r'STR〇-l+")為特征的間充質(zhì)細(xì)胞系的前體細(xì)胞。
[0043] "受試者"意指哺乳動(dòng)物，包括但不限于人或非人類哺乳動(dòng)物，例如?？啤ⅠR科、犬 科、羊科或貓科。
[0044] "持續(xù)釋放"或"控釋"意指治療上活性的組分W受控的速率從制劑中釋放，使得在 一段延長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)維持所述組分的治療上有益的水平(但是低于毒性水平），所述延續(xù)的 時(shí)間范圍從例如約12小時(shí)至約4周（例如12小時(shí)、24小時(shí)、48小時(shí)、1周、2周、3周或4周），從而 提供例如12-小時(shí)至4-周的劑型。
[0045] "治療"或"改善"意指給予藥物組合物用于治療性目的或者給予受病癥所累的受 試者治療W改善所述受試者的病況。"治療病癥"或"改善病癥"意指病癥及與所述病癥相關(guān) 的癥狀得到例如緩和、減輕、治愈或處于緩解的狀態(tài)。如與等同的未治療對(duì)照相比，所述改 善或治療程度為至少 5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99% 或 100%，如通過 任何標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)所測(cè)定。
[0046] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將由詳述和權(quán)利要求變得顯而易見。
[0047] 附圖簡(jiǎn)述 圖1為顯示與PBS對(duì)照相比，在缺血再灌注損傷之后7天靜脈內(nèi)遞送SSDF-1 (S4V)改善 射血分?jǐn)?shù)化巧達(dá)10個(gè)百分點(diǎn)的條形圖。
[004引圖2為顯示在缺血再灌注損傷的微型化ca化η豬模型中，在梗塞之后立即冠狀動(dòng)脈 內(nèi)給予SSDF-1 (S4V)，接著在梗塞之后4周給予SSDF-1 (S4V)改善EF的圖表，所述改善與PBS 對(duì)照相比達(dá)2.7個(gè)百分點(diǎn)，即使在梗塞之后12周時(shí)。進(jìn)行1側(cè)1'檢驗(yàn);9<0.05;11 = 5頭豬/ 組。
[0049] 發(fā)明詳述 本發(fā)明是基于W下發(fā)現(xiàn)，受損組織(例如受損的屯、臟組織）的恢復(fù)，通過靜脈內(nèi)給予野 生型SDF-1或經(jīng)突變W增強(qiáng)對(duì)酶促裂解(例如經(jīng)由ΜΜΡ-2、ΜΜΡ-9、DPPIV、白細(xì)胞彈性蛋白酶、 組織蛋白酶G、簇膚酶Μ或簇膚酶Ν的一種或多種裂解）的耐受的SDF-1而得到促進(jìn)。所述膚可 作為分離的膚給予，含或不含藥學(xué)上可接受的載體。此外，我們出人意料地發(fā)現(xiàn)，從組織損 傷最初發(fā)生之后或者在疾病或病況的發(fā)作、識(shí)別或診斷之后的數(shù)分鐘內(nèi)至組織損傷最初發(fā) 生之后或者在疾病或病況的發(fā)作、識(shí)別或診斷之后的1小時(shí)、2小時(shí)、3小時(shí)、4小時(shí)、6小時(shí)、12 小時(shí)、24小時(shí)、至少48小時(shí)、至少3天、4天、5天、6天、7天、10天、2周、一個(gè)月、兩個(gè)月、Ξ個(gè)月、 六個(gè)月、一年、兩年或更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的延遲給予，亦對(duì)促進(jìn)受損組織的恢復(fù)有用。此方法可用 于治療因任何類型的損傷或疾病導(dǎo)致的受損組織。
[0050] 靜脈內(nèi)給予 用于本發(fā)明方法的含SDF-1或突變SDF-1膚的組合物或者表達(dá)其的干細(xì)胞組合物，例如 通過靜脈內(nèi)（IV)注射或使用可植入裝置(例如導(dǎo)管)靜脈內(nèi)給予。靜脈內(nèi)給予一般包括注射 到哺乳動(dòng)物身體中的任何可進(jìn)入的靜脈中，包括但不限于外周靜脈(例如手臂上的靜脈、腿 上的靜脈、手背或者肘正中靜脈)或者經(jīng)由中屯、線到大靜脈(例如上腔靜脈或下腔靜脈或屯、 臟的右屯、房?jī)?nèi)）。靜脈內(nèi)給予亦可包括通過經(jīng)外周插入的中屯、導(dǎo)管、中屯、靜脈線或可植入端 口給予。
[0051] 外周IV線由通過皮膚插入外周靜脈(例如不在胸或腹中的任何靜脈）中的短導(dǎo)管 (幾厘米長(zhǎng))組成，其使用例如在針上的套管裝置（cannula-over-needle device)進(jìn)行，其 中柔性塑料套管固定在金屬套管針上。留在皮膚外面的導(dǎo)管部分稱為連接針座;其可與注 射器或靜脈輸注線連接。具端口套管(ported cannulae)在頂部具有注射口，所述注射口可 用于給予本發(fā)明的SDF-1突變的SDF-1膚。
[0052] 當(dāng)長(zhǎng)期間內(nèi)需要IV接入或者當(dāng)待輸注的物質(zhì)將導(dǎo)致外周IV的迅速損壞和過早失 效W及當(dāng)常規(guī)的中屯、線可能太危險(xiǎn)而不能嘗試時(shí)，使用經(jīng)外周插入的中屯、導(dǎo)管(PICC)線。
[0053] 中屯、靜脈線亦包含在本發(fā)明的IV遞送法之內(nèi)，其中，例如，將導(dǎo)管插入鎖骨下頸內(nèi) 靜脈或者股靜脈中，并向屯、臟推進(jìn)直至其到達(dá)上腔靜脈或右屯、房。
[0054] 另一種中屯、IV遞送法通過使用中屯、IV線來進(jìn)行，其通過尖端在大靜脈內(nèi)的導(dǎo)管流 動(dòng)，所述大靜脈通常為上腔靜脈或下腔靜脈或者在屯、臟的右屯、房?jī)?nèi)。
[0055] 用于本發(fā)明的IV遞送法的另一種類型的中屯、線為化ckman線或化oviac導(dǎo)管，其被 插入祀靜脈中并隨后在皮膚下"形成通道出現(xiàn)在一段短距離之外。
[0056] 可植入端口亦用于IV遞送本發(fā)明的SDF-巧日突變SDF-1膚化合物或干細(xì)胞。可植入 端口為不具有外部連接器的中屯、靜脈線；替代地，它具有用娃酬橡膠覆蓋且植入皮下的小 儲(chǔ)存器。通過將小針頭穿過皮膚(刺穿娃酬)置入所述儲(chǔ)存器中，間歇地給予所述膚化合物。 可將端口留在受試者體內(nèi)達(dá)數(shù)周、數(shù)月乃至數(shù)年。當(dāng)受試者僅在特定時(shí)間需要給予本發(fā)明 的SDF-1和mSDF-1膚化合物或干細(xì)胞時(shí)，間歇輸注為可使用的另一種形式的靜脈內(nèi)給予。
[0057] 可將包含SDF-1或mSDF-1膚的組合物或表達(dá)其的干細(xì)胞組合物給予至一條靜脈或 數(shù)條靜脈中。可將所述包含SDF-1或mSDF-1膚的組合物或表達(dá)其的干細(xì)胞組合物靜脈內(nèi)給 予至例如一條或更多條靜脈中達(dá)下述時(shí)間：約1分鐘、1-5分鐘、10-20分鐘、20-30分鐘或者 如臨床醫(yī)生所確定的足夠時(shí)間。所述給予可間歇地重復(fù)W實(shí)現(xiàn)或維持預(yù)期益處。重復(fù)給予 的時(shí)機(jī)是基于受試者的反應(yīng)，例如通過監(jiān)測(cè)與組織損傷有關(guān)的癥狀。待給予的包含SDF-1或 mSDF-1膚的組合物或表達(dá)其的干細(xì)胞組合物的治療上有效的劑量或量，可分成兩個(gè)或更多 個(gè)劑量，并且可使用單次穿刺或多次穿刺將一個(gè)劑量給予至兩條或更多條靜脈中。
[0化引SDF-1和抗蛋白酶突變體 SDF-1為屬于趨化因子家族的小型細(xì)胞因子，其官方命名為趨化因子(C-X-C基序)配體 12 (CX化12)。通過選擇性剪接相同基因，W多種形式產(chǎn)生SDF-1: SDF-化（CX化12a)、SDF-1 β (CXCL12b)和 SDF-1 丫。
[0059] 未突變的SDF-化具有W下序列： KPVSLSYRCPCRFFESHVARANVKHLKILNTPNCALQ IVARLKNNNRQVCIDPKLKWIQEYLEKALNK (沈Q ID N0:52) 本文所述的SDF-1膚包括帶有突變致使所述膚耐受例如基質(zhì)金屬蛋白酶-2 (匪P-2)、 基質(zhì)金屬蛋白酶-9 (MMP-9)、二膚基膚酶IV化PPIV)、白細(xì)胞彈性蛋白酶、組織蛋白酶G、簇 膚酶Μ或簇膚酶N的SDF-1膚。在本發(fā)明的方法中，亦可通過靜脈內(nèi)遞送給予未突變的SDF-1 W用于治療或改善組織損傷。
[0060] 本發(fā)明的方法特征在于突變形式的SDF-1 (mSDF-1)，其W在距未突變SDF-1的Ν端 的第Ξ、四、五和/或六個(gè)氨基酸殘基中的變化為特征。本發(fā)明的mSDF-1膚具有SEQ ID NO: 53的至少第1-8個(gè)氨基酸并且可在C端延伸SEQ ID NO:53的剩余序列的全部或任何部分，所 述SEQ ID ^:53具有^下序列： KPX3X4X5X6YRCPCRFFESHVARANVKHLKILNTPNCA LQIVARLKNNNRQVCIDPKLKWIQEYLEKALNK (SEQ ID NO: 53) ，其中X3、X4、Xs和X6為任何氨基酸殘基。
[0061] 在某些實(shí)施方案中，&為鄉(xiāng)氨酸、組氨酸或半脫氨酸。
[0062] 在某些方案中，X4為絲氨酸或鄉(xiāng)氨酸。
[0063] 在某些實(shí)施方案中，X5為亮氨酸、脯氨酸、蘇氨酸或鄉(xiāng)氨酸。
[0064] 在某些實(shí)施方案中，X6為絲氨酸、半脫氨酸或甘氨酸。
[0065] 例如，所述mSDF-1膚可包含在第四位氨基酸（例如Ser 一 Val)和/或第五位氨基酸 (例如Leu^Pr 0)的突變。
[0066] KPVVLSYRCPCRFFESHVARANVKHLKILNTPNCA LQIVARLKNNNRQVCIDPKLKWIQEYLEKALNK (SEQ ID NO: 63) KPVSPSYRCPCRFFESHVARANVKHLKILNTPNCALQ IVARLKNNNRQVCIDPKLKWIQEYLEKALNK (沈Q ID N0:64) KPVVPSYRCPCRFFESHVARANVKHLKILNTPNCALQ IVARLKNNNRQVCIDPKLKWIQEYLEKALNK (沈Q ID N0:65) 在另一個(gè)實(shí)施例中，所述mSDF-1膚可包含在第Ξ位氨基酸的Val一化s (SEQ ID NO: 54) 或化 1 一Cys (沈Q ID NO:55)突變。
[0067] KPHSLSYRCPCRFFESHVARANVKHLKILNTPNCA LQIVARLKNNNRQVCIDPKLKWIQEYLEKALNK (SEQ ID NO: 54) KPCSLSYRCPCRFFESHVARANVKHLKILNTPNCALQ IVARLKNNNRQVCIDPKLKWIQEYLEKALNK (沈Q ID N0:55) 在其它實(shí)施方案中，所述mSDF-1膚可包含在第五位氨基酸的Leu一化r (SEQ ID NO: 56)或Leu一化 1 (沈Q ID NO :60)突變。
[0068] KPVSTSYRCPCRFFESHVARANVKHLKILNTPNCA LQIVARLKNNNRQVCIDPKLKWIQEYLEKALNK (SEQ ID NO: 56) KPVSVSYRCPCRFFESHVARANVKHLKILNTPNCALQ IVARLKNNNRQVCIDPKLKWIQEYLEKALNK (沈Q ID N0:60) 在其它實(shí)施方案中，所述mSDF-1膚可包含在第六位氨基酸的Ser^切s (SEQ ID NO: 61)或Ser一Gly (沈Q ID N0:62)突變。
[0069] KPVSLCYRCPCRFFESHVARANVKHLKILNTPNCA LQIVARLKNNNRQVCIDPKLKWIQEYLEKALNK (SEQ ID NO: 61) KPVSLGYRCPCRFFESHVARANVKHLKILNTPNCALQ IVARLKNNNRQVCIDPKLKWIQEYLEKALNK (沈Q ID N0:62) 本發(fā)明的方法亦可包括含有本文所述突變的任何組合的膚。例如，所述mSDF-1膚可包 含在SEQ ID NO:53的第Ξ位氨基酸的化1 一切S突變W及在SEQ ID NO:53的第六位氨基酸 的Ser 一 Cys突變。
[0070] 對(duì)所述SDF-1膚進(jìn)行的賦予蛋白酶抗性的突變亦可包括例如向如mSDF-1膚(上述） 的N端添加部分(例如蛋白原氨基酸或蛋白酶保護(hù)性有機(jī)基團(tuán)），得到Xp-mSDF-1。例如，X可 W是：Ri-(C出）d-，其中d為0-3的整數(shù)，W及Ri選自：氨（具有W下限定(with the caveat that):當(dāng)Ri為氨時(shí)，d必須至少為1);支鏈或直鏈C1-C3烷基；直鏈或支鏈C2-C3締基；面素， CF3; -C0NR日 r4 ; -C00R 日；-C0R日；-(C出）qNR 日 r4 ; - (C此）qSOR日；-(C出）qS〇2R日、-(C此）qS〇2NR日 r4 ;和 0R5,其中R4和R5各自獨(dú)立為氨或者直鏈或支鏈C1-C3烷基。在其中有機(jī)基團(tuán)用于X的實(shí)例中，P 應(yīng)為IdX亦可代表蛋白原氨基酸，其中，例如向SDF-1 (例如mSDF-1)的N端添加1-10 (例如 1-9、1-8、1-7、1-6、1-5、1-4、1-3、1-2或1)個(gè)氨基酸，并且一個(gè)或多個(gè)運(yùn)些加入的氨基酸可 用蛋白酶保護(hù)性有機(jī)基團(tuán)取代。例如，可向SDF-1 (例如mSDF-1)的N端添加蛋白原氨基酸 (例如絲氨酸)或蛋白酶保護(hù)性有機(jī)基團(tuán)，W賦予例如對(duì)DPPIV裂解的抗性，而基本上不改變 化學(xué)引誘物活性或者對(duì)其它蛋白酶(例如MMP-2)的抗性。下列序列代表具有添加到N端的絲 氨酸的示例性SDF-1突變體。
[0071] SKPX3X4X5X6YRCPCRFFESHVARANVKHLKILNTP NCALQIVARLKNNNRQVCIDPKLKWIQEYLEKALNK (SEQ ID NO: 68)，其中X3、X4、枯和X6為任何氨基酸殘基。
[0072] 在某些實(shí)施方案中，&為鄉(xiāng)氨酸、組氨酸或半脫氨酸。
[0073] 在某些實(shí)施方案中，X4為絲氨酸或鄉(xiāng)氨酸。
[0074] 在某些實(shí)施方案中，X5為亮氨酸、脯氨酸、蘇氨酸或鄉(xiāng)氨酸。
[0075] 在某些實(shí)施方案中，X6為絲氨酸、半脫氨酸或甘氨酸。
[0076] 序列的具體實(shí)例包括： .潔K松'V:紅'心反托陣教.:P:皆巧FF'E杳軒V冉;漆A柄V技'H心掉'i: L銀t護(hù)啤^ :斟巧.浴皆e i貨P K LK誠(chéng)i狂按Y t E快決LM K趙居哇獵:問0漁巧
對(duì)所述SDF-1膚進(jìn)行的賦予蛋白酶抗性的突變亦可包括例如向如mSDF-1膚(上述）的C 端添加部分(例如蛋白原氨基酸），得到mSDF-1-Yz或Xp-hiSDF-I-YzdY可代表蛋白原氨基酸， 其中，例如向 SDF-1 (例如mSDF-1 或Xp-mSDF-1)的C端添加 1 -10 (例如1-9、1-8、1-7、1-6、1- 5、l-4、l-3、l-2或l)個(gè)氨基酸。例如，可向SDF-l、mSDF-l或Xp-mSDF-l的C端添加蛋白原氨基 酸(例如絲氨酸），W賦予例如對(duì)簇膚酶Μ或簇膚酶N裂解的抗性，而基本上不改變化學(xué)引誘 物活性或者對(duì)其它蛋白酶(例如ΜΜΡ-2)的抗性。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明特征在于一種分 離的11150。-1-￥3或乂。-11150。-1-￥3膚，其中50。-1包含569 10顯:53的氨基酸序列。然而，可對(duì) SDF-1W及本文所述的任何SDF-1膚進(jìn)行C端修飾。本文所述的突變的SDF-1膚保留其充當(dāng)化 學(xué)引誘物的能力，但耐受酶促的（例如蛋白水解的）消化。所述mSDF-1膚W運(yùn)樣的敏感性維 持化學(xué)引誘物活性(如通過例如在測(cè)定法（如化rkat T細(xì)胞遷移或本領(lǐng)域已知的任何其它 趨化性測(cè)定法）中獲得50%的最大反應(yīng)所需的有效濃度所測(cè)定），所述敏感性為未突變SDF-1 敏感性的至少例如10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、95、99或100%。化學(xué)引誘物活性的 喪失可能因經(jīng)由例如匪P-2、MMP-9、白細(xì)胞彈性蛋白酶、DPPIV、組織蛋白酶G、簇膚酶Μ或簇 膚酶Ν的裂解所致。mSDF-1的滅活比率可比SDF-1的滅活比率低例如50、45、40、35、30、25、 20、15、10、5或1〇/〇。
[0077] 所述突變的SDF-1膚可耐受經(jīng)由例如MMP-2、MMP-9、DPPIV、白細(xì)胞彈性蛋白酶、組 織蛋白酶G、簇膚酶Μ或簇膚酶N的裂解。因此，其理想地適于在諸如受損組織(例如受損的屯、 臟組織)等部位(此處蛋白水解酶W高濃度存在)使用，或者適于經(jīng)由血液或血漿遞送至所 述部位。因此，因運(yùn)類膚改進(jìn)的穩(wěn)定性所致，突變的SDF-1膚適于靜脈內(nèi)給予。
[0078] 本文所述的抗蛋白酶的SDF-1膚，可包含通過諸如翻譯后加工等天然過程或者通 過使用本領(lǐng)域已知技術(shù)的化學(xué)修飾來修飾的氨基酸或序列。修飾可發(fā)生在多膚的任何位 置，包括多膚主鏈、氨基酸側(cè)鏈W及氨基端或簇基端。相同類型的修飾可W相同或不同的程 度存在于給定多膚的數(shù)個(gè)位點(diǎn)，并且多膚可包含多于一種類型的修飾。修飾包括例如聚乙 二醇化、乙酷化、酷化、添加乙酷氨甲基(acetomidomet的iXAcm)基團(tuán)、ADP-核糖基化、烷基 化、酷胺化、生物素化、氨甲酯化、簇乙基化、醋化、與黃素（fiavin)共價(jià)附著（covalent attachment)、與血紅素部分共價(jià)附著、核巧酸或核巧酸衍生物的共價(jià)附著、藥物的共價(jià)附 著、標(biāo)志物(例如巧光或放射性標(biāo)志物)的共價(jià)附著、脂質(zhì)或脂質(zhì)衍生物共價(jià)附著、憐脂酷肌 醇共價(jià)附著、交聯(lián)、環(huán)化、二硫鍵形成、脫甲基化、形成共價(jià)交聯(lián)、形成脫氨酸、形成焦谷氨酸 鹽、甲酯化、丫-簇化、糖基化、GPI錯(cuò)形成、徑化、艦化、甲基化、豆違酷化、氧化、蛋白酶解加 工、憐酸化、異戊締化、消旋化、砸化、硫酸鹽化、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA介導(dǎo)的向蛋白質(zhì)添加氨基酸(例如 精氨酷化）W及泛素化。翻譯后修飾亦包括添加聚合物W使膚穩(wěn)定或者改善藥代動(dòng)力學(xué)或 藥效動(dòng)力學(xué)。示例性聚合物包括例如聚（異下締酸2-徑乙醋）、聚（異下酸甲醋）、聚（丙締 酸）、亞乙基-乙酸乙締醋共聚物（poly(ethylene-c〇-vinyl acetate))、聚（甲基丙締酸） (poly(methacrylic acid))、聚乙交醋（PLG)、聚酢、聚(N-乙締基R比咯燒酬）、聚（乙締醇）、 聚丙締酷胺、聚（乙二醇）、聚丙交醋（PLA)、丙交醋-乙交醋共聚物（poly(lactide-c〇- glycolides)) (PLGA)、多聚谷氨酸(PGA)和聚原酸醋。
[0079] 融合蛋白 本發(fā)明的方法亦可使用運(yùn)樣的融合蛋白，其中將本文所述的任何50。-1、11150。-1、乂。- mSDF-1、mSDF-1-Υζ或Xp-mSDF-1-Υζ膚序列與IgG (例如人IgG 1)的Fc區(qū)連接?；蛘撸龌瘏^(qū) 可來源于人或其它動(dòng)物的IgA、IgM、I巧或IgD，所述其它動(dòng)物包括豬、小鼠、兔、倉(cāng)鼠、山羊、 大鼠和豚鼠。IgG的化區(qū)包含IgG重鏈的CH2和CH3結(jié)構(gòu)域W及較鏈區(qū)。所述較鏈充當(dāng)所述化 融合蛋白的兩個(gè)部分之間的柔性間隔區(qū)，允許所述分子的各部分獨(dú)立起作用。用于本發(fā)明 的Fc區(qū)可W例如單體或二聚體形式制備。
[0080] 示例性化融合膚為具有^下氨基酸序列的5-50。-1(54￥)斗(3。66665接頭（569 10 NO: 66) W粗體表示，F(xiàn)c膚用下劃線表示。
[0081 ] Fc融合膚的其它非限制性實(shí)例包括例如SDF-l(S4V)-Fc、SDF-l(L5P)-Fc、SDF-l (S6C)-Fc、SDF-1(V3H)-Fc、SDF-1-Fc、S-SDF-1-Fc和SDF-1-Fc。
[00劇所有上述蛋白質(zhì)均包含在術(shù)語"本發(fā)明的SDF-1和mSDF-1蛋白脈'或"本發(fā)明的狀' 之中。
[00削膚合成 用于本發(fā)明方法的SDF-1或抗蛋白酶的突變型SDF-1膚，可通過使用例如標(biāo)準(zhǔn)N-叔下氧 幾基（t-Boc)化學(xué)的固相膚合成和使用η-甲基化咯燒酬化學(xué)的循環(huán)來進(jìn)行。用于合成膚的 示例性方法在例如美國(guó)專利號(hào) 4，192,798;4,507,230;4,749,742;4,879,371;4,965,343; 5，175，254; 5，373，053; 5，763，284和5，849，954中找到，其通過引用結(jié)合到本文中。運(yùn)些膚 亦可使用重組DNA技術(shù)制備。
[0084] -旦膚被合成，便可使用例如在反相柱上的HPLC等程序?qū)⑵浼兓?。純度亦可通過 HPLC評(píng)價(jià)，W及正確組合物的存在可通過氨基酸分析來確定。適于mSDF-1膚的純化程序描 述于例如美國(guó)專利申請(qǐng)公布號(hào)2008/0095758,通過引用結(jié)合到本文中。
[0085]融合蛋白可化學(xué)合成或使用重組DNA技術(shù)制備。Fc融合膚的其它非限制性實(shí)例包 括例如 SDF-1 (S4V) -Fc、SDF-1 (L5P) -Fc、SDF-1 (S6C) -Fc、SDF-1 (V3H) -Fc、SDF-1 -Fc、S-SDF- 1-Fc和SDF-1-Fc。
[00化]表達(dá)SDF-1膚的干細(xì)胞 本發(fā)明提供經(jīng)遺傳修飾的干細(xì)胞和/或其子代細(xì)胞，例如W表達(dá)和/或分泌本發(fā)明的膚 (例如SDF-1或抗蛋白酶的突變SDF-1膚）。任何合適的干細(xì)胞可經(jīng)遺傳修飾而表達(dá)和/或分 泌本發(fā)明的膚，其包括例如成體干細(xì)胞、間充質(zhì)前體細(xì)胞(MPC)和間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)。在一 些實(shí)施方案中，所述干細(xì)胞可天然表達(dá)基礎(chǔ)水平的野生型SDF-1，而遺傳修飾可導(dǎo)致所述干 細(xì)胞表達(dá)水平增加的野生型SDF-1和/或表達(dá)抗蛋白酶的突變SDF-1膚。
[0087] 用于遺傳修飾細(xì)胞(例如干細(xì)胞）的方法，對(duì)技術(shù)人員而言將是顯而易見的。例如 將待在細(xì)胞中表達(dá)的核酸與用于在所述細(xì)胞中誘導(dǎo)表達(dá)的啟動(dòng)子可操作連接。例如，將所 述核酸與在受試者的多種細(xì)胞中可操作的啟動(dòng)子連接，所述啟動(dòng)子例如病毒啟動(dòng)子，如CMV 啟動(dòng)子(如CMV-IE啟動(dòng)子)或SV-40啟動(dòng)子。在其它實(shí)例中，所述啟動(dòng)子尤其在特定類型的干 細(xì)胞中為可操作的。其它合適的啟動(dòng)子為本領(lǐng)域已知的并且應(yīng)已作必要修正而適用于本公 開內(nèi)容的實(shí)施例（shall be taken to apply mut曰tis mutandis to the present example of the disclosure)。
[0088] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述核酸W表達(dá)構(gòu)建體的形式提供。本文所用的術(shù)語"表達(dá)構(gòu)建 體"是指運(yùn)樣的核酸，其具有賦予與之可操作連接的核酸(例如報(bào)告基因和/或反向可選擇 性報(bào)告基因）在細(xì)胞中表達(dá)的能力。在本公開內(nèi)容的文段中，要理解的是，表達(dá)構(gòu)建體可包 括或者可W是質(zhì)粒、隧菌體、隧菌粒、黏粒、病毒亞基因組或基因組片段或者能夠W可表達(dá) 形式維持和/或復(fù)制異源DNA的其它核酸。
[0089] 構(gòu)建用于實(shí)施本公開內(nèi)容的合適表達(dá)構(gòu)建體的方法對(duì)于技術(shù)人員而言將是顯而 易見的，并且描述于例如Ausubel等（Current Protocols in Molecular Biology (分子生 物學(xué)中的現(xiàn)行方案）.Wil巧 Interscience，ISBN 047 150338，1987)或5曰111相〇〇4等（在 Molecular Cloning: Molecular Cloning: A Laboratory Manual(分子克?。悍肿涌寺。?實(shí)驗(yàn)室手冊(cè)），Cold Spring 化rbor Laborato;ries，New ￥〇'4,2001第^版中）。例如，使用 如聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)從合適的模板核酸擴(kuò)增所述表達(dá)載體的各個(gè)組分，并隨后克隆到 合適的表達(dá)構(gòu)建體中，例如質(zhì)?；蛩砭！?br>[0090] 適于所述表達(dá)構(gòu)建體的載體為本領(lǐng)域已知的和/或描述于本文中。例如哺乳動(dòng)物 細(xì)胞中適于本公開內(nèi)容的方法的表達(dá)載體為例如Invitrogen提供的pcDNA載體組的載體、 pCI載體組的載體(Promega)、pCMV載體組的載體（Clontech)、pM載體(Clontech)、pSI載體 (Promega)、VP 16載體(Clontech)或者pcDNA載體組的載體（Invitrogen)。
[0091 ] 技術(shù)人員將知道另外的載體和運(yùn)類載體的來源，例如Life Technologies Corpor曰t ion、Clontech或Promeg曰。
[0092]用于將分離的核酸分子或包含所述分離的核酸分子的基因構(gòu)建體引入細(xì)胞中W 用于表達(dá)的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。用于給定生物的技術(shù)取決于已知的成功技術(shù)。 用于將重組DNA引入細(xì)胞中的方法包括顯微注射、通過DEAE-葡聚糖介導(dǎo)的轉(zhuǎn)染、由脂質(zhì)體 介導(dǎo)的轉(zhuǎn)染如通過使用lipofectamine (Gibco，Md.，USA)和/或cellfectin (G;Lbco，Md.， USA)、陽G介導(dǎo)的DM攝取、電穿孔和微粒轟擊如通過使用DNA包被的鶴或金粒子(Agracetus Inc.，WI，USA)等。
[0093] 或者，本公開內(nèi)容的表達(dá)構(gòu)建體為病毒載體。合適的病毒載體為本領(lǐng)域已知的并 且為市購(gòu)可得的。用于遞送核酸并將所述核酸整合到宿主細(xì)胞基因組中的常見的基于病毒 的系統(tǒng)包括例如反轉(zhuǎn)錄病毒載體、慢病毒載體或腺相關(guān)病毒(adeno-associated virus)載 體?；蛘撸俨《据d體可用于將核酸引入寄主細(xì)胞中，所述核酸保持為附加體(episomal)。 病毒載體為在祀細(xì)胞和組織中基因轉(zhuǎn)移的有效且通用的方法。此外，在許多不同細(xì)胞類型 和祀組織中觀察到高轉(zhuǎn)導(dǎo)效率。
[0094] 例如，反轉(zhuǎn)錄病毒載體通常包含順式作用長(zhǎng)末端重復(fù)序列化TR)，其具有高達(dá)6-10 化的外源序列的包裝能力。最低的順式作用LTR足W用于復(fù)制和包裝載體，所述載體隨后用 于將表達(dá)構(gòu)建體整合到祀細(xì)胞中W提供長(zhǎng)期表達(dá)。廣泛使用的反轉(zhuǎn)錄病毒載體包括基于W 下的載體:鼠白血病病毒(MuLV)、長(zhǎng)臂猿白血病病毒(GaLV)、猴免疫缺陷病毒(SrV)、人免疫 缺陷病毒化IV)及其組合(參見例如Buchscher等J. Virol. 56:2731-2739 (1992) Johann 等J. Virol 65:1635-1640 (1992);Sommerfelt等Virol 76:58-59 (1990);Wilson等J. Virol 63:274-2318 (1989);Miller等J. Virol 65:2220-2224 (1991);PCT/US94/05700; Miller等BioTechniques 7:980-990，1989;Mille;r，Human Gene Therapy(人類基因治療） 7:5-14，1990;Scarpa等Virology 75:849-852,1991;和Burns等Proc.化tl Acad. Sci USA 90:8033-8037,1993)。
[OOM]亦已開發(fā)用于核酸遞送的多種腺相關(guān)病毒(AW)載體系統(tǒng)。AAV載體可使用本領(lǐng)域 已知的技術(shù)容易地構(gòu)建。參見例如美國(guó)專利號(hào)5,173,414和5,139,941;國(guó)際專利號(hào)W0 92/ 01070和W0 93/03769;Lebkowski等Molec. Cell Biol 5:3988-3996，1988;Vincent等 (1990) Vaccines 90 (Cold Spring Harbor Laboratory Press);Carter，Current Opinion in Biotechnology(生物技術(shù)中的當(dāng)前觀點(diǎn)）5:533-539，1992;Muzyczka， Qirrent Topics in Microbiol, and Immunol(微生物學(xué)和免疫學(xué)中的當(dāng)前話題）.755: 97-129，1992;Kotin，Human Gene Therapy(人類基因治療）5:793-801，1994;aielling等 Gene Therapy(基因治療）7:165-169,1994;和Zhou等J Exp. Med. 779:1867-1875,1994。
[0096] 用于遞送本公開內(nèi)容的表達(dá)構(gòu)建體的另外的病毒載體包括例如來源于痘家族的 病毒的那些，所述痘家族的病毒例如牛痘病毒和禽類痘病毒或者甲病毒或綴合病毒 (conjugate virus)載體（例如在Fisher-Hoch等Proc. Natl Acad. Sci. USA 56:317- 321,1989中描述的）。
[0097] 與外源干細(xì)胞的共同給予 用于本發(fā)明方法的任何膚或干細(xì)胞(例如表達(dá)SDF-1或抗蛋白酶的突變SDF-1膚的干細(xì) 胞)可與外源干細(xì)胞一起給予?？膳c本發(fā)明的膚或遺傳修飾的干細(xì)胞共同給予的細(xì)胞包括 但不限于多能或多能性干細(xì)胞，或者骨髓細(xì)胞。合適的外源干細(xì)胞的實(shí)例包括成體干細(xì)胞、 間充質(zhì)前體細(xì)胞(例如表達(dá)間充質(zhì)前體細(xì)胞標(biāo)志物STR0-1的細(xì)胞，例如STRO-lbhght細(xì)胞，如 描述于美國(guó)公布號(hào)2014/0271567)和間充質(zhì)干細(xì)胞。在一些實(shí)施方案中，外源干細(xì)胞對(duì)于受 試者而言可W是同種異體的。在其它實(shí)施方案中，外源干細(xì)胞對(duì)于受試者而言可W是自體 同源的。
[0098] 可在臨給予時(shí)或給予之前不久將所述外源干細(xì)胞與本發(fā)明的組合物混合，或者在 給予之前將它們一起共同培養(yǎng)一段時(shí)間。在其它實(shí)例中，所述外源干細(xì)胞可與本發(fā)明的膚 和/或干細(xì)胞(例如表達(dá)SDF-1或抗蛋白酶的SDF-1膚的干細(xì)胞)分開給予?？稍谒瞿w或表 達(dá)其的干細(xì)胞之前、之后或與之同時(shí)給予所述外源干細(xì)胞。
[0099] 在一個(gè)實(shí)施例中，給予受試者的組合物可包含有效量或者治療上或預(yù)防上有效量 的干細(xì)胞。待給予干細(xì)胞的示例性范圍為約IxlO3個(gè)細(xì)胞/kg至約IxlO9個(gè)細(xì)胞/kg (例如 IxlO3個(gè)細(xì)胞/kg、lxl04個(gè)細(xì)胞/kg、lxl05個(gè)細(xì)胞/kg、lxl0 6個(gè)細(xì)胞/kg、lxl07個(gè)細(xì)胞/kg、 IxlO8個(gè)細(xì)胞/kg、lxl09個(gè)細(xì)胞/kg)。例如，所述組合物可包含約IxlO 5個(gè)STRO-r細(xì)胞/kg至 約IxlO7個(gè)STRO-r細(xì)胞/kg，或者約IxlO6至約5xl06個(gè)STRO-r細(xì)胞/kg。待給予細(xì)胞的確切 的量取決于多個(gè)因素，包括患者的年齡、體重和性別，W及受試者中組織損傷的程度和嚴(yán)重 性。
[0100] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述細(xì)胞作為細(xì)胞總數(shù)劑量給予而不考慮受試者的體重。例如， 在一些實(shí)例中，所述干細(xì)胞W介于約5千萬-5億個(gè)細(xì)胞(例如5千萬、1億、1.5億、2億、2.5億、 3億、3.5億、4億、4.5億或5億個(gè)細(xì)胞)之間的劑量給予，而不考慮受試者的體重。
[0101] 在一些實(shí)例中，將所述干細(xì)胞包含在小室內(nèi)，所述小室不允許所述細(xì)胞進(jìn)入受試 者的循環(huán)中，但允許由所述細(xì)胞分泌的因子進(jìn)入循環(huán)中。W此方式，通過允許所述細(xì)胞分泌 因子到受試者的循環(huán)中，可將可溶性因子給予受試者。所述小室可植入受試者中的部位W 增加所述可溶性因子的局部水平，例如植入靠近受試者中組織損傷的部位。
[0102] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在開始使用包含外源干細(xì)胞的組合物的治療之前，免 疫抑制受試者可W是非必需的或者不合乎需要的。例如，使用同種異體乃至異種STR01+細(xì) 胞或其子代的移植在一些實(shí)例中可W容許。
[0103] 然而，在其它實(shí)施例中，在開始細(xì)胞治療之前藥理學(xué)免疫抑制患者和/或減少受試 者對(duì)包含外源干細(xì)胞的組合物的免疫反應(yīng)可能是合乎需要的或適當(dāng)?shù)摹＿\(yùn)可通過使用系統(tǒng) 或局部免疫抑制劑來實(shí)現(xiàn)，所述免疫抑制劑的廣泛種類為本領(lǐng)域已知的，或者其可通過W 膠囊化裝置遞送所述細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)，如上所述。可將所述細(xì)胞封入膠囊中，所述膠囊可透過細(xì) 胞所需的營(yíng)養(yǎng)物和氧，W及所述細(xì)胞正在分泌的治療因子，但不可透過免疫體液因子和細(xì) 胞。例如，所述膠囊密封材料為低變應(yīng)原性的，容易且穩(wěn)定地位于祀組織中，并給植入結(jié)構(gòu) 提供增加的保護(hù)。用于減少或消除對(duì)移植細(xì)胞的免疫反應(yīng)的運(yùn)些和其它方法為本領(lǐng)域已知 的。作為備選方案，所述外源干細(xì)胞可經(jīng)遺傳修飾而減小其免疫原性。
[0104] 藥物組合物和劑量 用于本發(fā)明方法的任何膚或干細(xì)胞可W任何適當(dāng)?shù)牧堪谌魏魏线m的載體物質(zhì)中， 并且所述抗蛋白酶的膚或融合蛋白通常W所述組合物總重量的1-95%重量的量存在，例如 5%、10%、20%或50%?？蓪⒈疚乃龅目沟鞍酌傅腟DF-1膚或融合蛋白滲入含載體的藥物組合 物中，所述載體例如鹽水、水、林格溶液W及其它物質(zhì)或賦形劑。所述組合物針對(duì)靜脈內(nèi)遞 送(例如通過注射或可植入端口）設(shè)計(jì)。因此，所述組合物可W呈例如混懸劑、乳劑、溶液劑 或注射劑的形式。所有組合物均可使用在本領(lǐng)域中標(biāo)準(zhǔn)的方法制備(參見例如Remington's Pharmaceutical Sciences(雷明頓藥物科學(xué)），第 16版，A. Os 1〇 .編車茸,Easton , FA (1980))。
[0105] 本發(fā)明的膚可WW控釋或持續(xù)釋放系統(tǒng)遞送。例如，可用聚合材料實(shí)現(xiàn)所述膚的 控釋或持續(xù)釋放（參見例如Medical Applications of Conholled Release(控釋的藥學(xué) 應(yīng)用），Lange;r和Wise (編輯），CRC Pres.，Boca Raton，F(xiàn)la. (l974);Con1:;rolled Drug Bioavailability, Drug Product Design and Performance(受控的藥物生物利用度、藥 物產(chǎn)品設(shè)計(jì)和性能），Smolen和Ball(編輯），Wiley，N.Y.α984);美國(guó)專利號(hào)5,679,377; 5,916,597;5,912,015;5,989,463和5,128,326;PCT公布號(hào)WO 99/15154和WO 99/20253,通 過引用結(jié)合到本文中）。用于持續(xù)釋放制劑的聚合物的實(shí)例包括例如聚（異下締酸2-徑乙 醋）、聚(異下酸甲醋）、聚（丙締酸）、亞乙基-乙酸乙締醋共聚物、聚（甲基丙締酸）、聚乙交醋 (PLG)、聚酢、聚（N-乙締基化咯燒酬）、聚（乙締醇）、聚丙締酷胺、聚（乙二醇）、聚丙交醋 (PLA)、丙交醋-乙交醋共聚物（PLGA)、多聚谷氨酸(PGA)和聚原酸醋。
[0106] 預(yù)期的是，技術(shù)從業(yè)人員可使用臨床醫(yī)學(xué)中已充分建立的方法，通過病例基礎(chǔ)對(duì) 病例調(diào)節(jié)膚的劑量（It is expected that the skilled practitioner can adjust dosage of the peptide on the case by case basis using methods well established in clinical medicine)。最佳劑量可通過本領(lǐng)域已知的方法來確定，并且可 受諸如待治療受試者的年齡、疾病狀態(tài)等因素 W及其它臨床上相關(guān)因素影響。一般而言，當(dāng) 給予人時(shí)，本文所述的任何治療劑(例如SDF-1或抗蛋白酶的突變SDF-1膚）的劑量將取決于 所述劑的性質(zhì)并且可容易地由本領(lǐng)域技術(shù)人員確定。通常，所述劑量通常為約0.001 pg- 2000 mg/天，合乎需要地為約1 mg-1000 mg/天，W及更合乎需要地為約5 mg-500 mg/天。 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述劑量為0.01 mg/kg-100 mg/kg，或者合乎需要地為1 mg/kg-lOmg/ kg每天（例如 1 mg/kg、2 mg/kg、3 mg/kg、4 mg/kg、5 mg/kg、6 mg/kg、7 mg/kg、8 mg/kg、9 mg/kg和 10 mg/kg每天）。
[0107] 本發(fā)明的膚或干細(xì)胞可每天一次、兩次、Ξ次、四次或五次;每周一次、每周兩次、 每周Ξ次、每周四次、每周五次或每周六次;每月一次、每?jī)蓚€(gè)月一次、每Ξ個(gè)月一次或每六 個(gè)月一次;或者每年一次靜脈內(nèi)給予?；蛘?，可將本發(fā)明的膚或干細(xì)胞給予一次或兩次W及 可能不需要重復(fù)給予。本文所述的膚或干細(xì)胞的給予可持續(xù)至組織損傷（例如因屯、肌梗塞 或周圍血管疾病所致的組織損傷）已愈合或者已改善。治療的持續(xù)時(shí)間可W是例如一天至 一周、一周至一個(gè)月、一周至一年或者一周至多于一年；或者，可給予本發(fā)明的膚或干細(xì)胞 達(dá)更短或更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間?？赡懿恍枰B續(xù)每日用所述膚或干細(xì)胞給藥。治療方案可能需 要運(yùn)樣的周期，在該周期的時(shí)間內(nèi)不給予組合物，或者可基于需要提供治療（A therapeutic regimen may require cycles, during which time a composition is not 曰dministered, or ther曰py m曰y be provided on 曰n 曰s-needed b曰sis)。
[0108] 本發(fā)明的SDF-1或突變SDF-1膚或干細(xì)胞可在組織損傷時(shí)立即遞送或者在組織損 傷最初發(fā)生之后或者疾病或病況(例如屯、肌梗塞或者諸如急性腎或肝損傷等急性器官損傷 之后)發(fā)作、識(shí)別或診斷之后的數(shù)分鐘內(nèi)遞送。本發(fā)明的SDF-1或突變的SDF-1膚亦可在最初 組織損傷之后的短時(shí)或長(zhǎng)時(shí)延遲之后遞送。例如，本發(fā)明的SDF-1或突變SDF-1膚或干細(xì)胞 可在最初損傷發(fā)生之后的任何時(shí)間遞送，所述時(shí)間范圍為組織損傷最初發(fā)生之后或者疾病 或病況發(fā)作、識(shí)別或診斷之后的數(shù)分鐘至1小時(shí)、2小時(shí)、3小時(shí)、4小時(shí)、6小時(shí)、12小時(shí)、24小 時(shí)、至少48小時(shí)、至少3天、4天、5天、6天、7天、10天、2周、一個(gè)月、兩個(gè)月、S個(gè)月、六個(gè)月、一 年、兩年或更長(zhǎng)時(shí)間之內(nèi)。對(duì)于在性質(zhì)上為較慢性且隨時(shí)間出現(xiàn)的組織損傷，包括但不限于 PVD、糖尿病傷口、慢性器官損傷(例如慢性腎或肝損傷），W及因炎性病況(例如類風(fēng)濕性關(guān) 節(jié)炎或克羅恩氏病)所致的損傷，本發(fā)明的SDF-1或突變SDF-1膚或干細(xì)胞可在所述損傷發(fā) 作之后立即遞送，或者在所述損傷(例如PVD或糖尿病傷口）的診斷或者初期或后續(xù)征候之 后立即遞送。在所述情況中，本發(fā)明的SDF-1或突變的SDF-1膚或干細(xì)胞的遞送可W在所述 組織損傷發(fā)生之后或者所述組織損傷或疾病或病況發(fā)作、識(shí)別或診斷之后的Ξ天、屯天、一 周、兩周、Ξ周、一個(gè)月、兩個(gè)月、Ξ個(gè)月、四個(gè)月、五個(gè)月、六個(gè)月乃至一年或更長(zhǎng)時(shí)間。
[0109] 對(duì)于本文所述的任何類型的組織損傷、疾病或病癥，可在范圍如下的時(shí)間最初IV 給予本發(fā)明的SDF-1或突變的SDF-1膚或干細(xì)胞，所述時(shí)間范圍為組織損傷最初發(fā)生、識(shí)別 或診斷之后的數(shù)分鐘至兩年間，或者組織損傷最初發(fā)生、識(shí)別或診斷之后的一小時(shí)至兩年 間，組織損傷最初發(fā)生、識(shí)別或診斷之后的一天至一年，組織損傷最初發(fā)生、識(shí)別或診斷之 后的一天至六個(gè)月，組織損傷最初發(fā)生、識(shí)別或診斷之后的一個(gè)月至六個(gè)月，組織損傷最初 發(fā)生、識(shí)別或診斷之后的一天至一個(gè)月，組織損傷最初發(fā)生、識(shí)別或診斷之后的一周至一個(gè) 月，組織損傷最初發(fā)生、識(shí)別或診斷之后的一周至兩周，組織損傷最初發(fā)生、識(shí)別或診斷之 后的一小時(shí)至一周，組織損傷最初發(fā)生、識(shí)別或診斷之后的一小時(shí)至Ξ天，或者組織損傷最 初發(fā)生、識(shí)別或診斷之后的數(shù)分鐘至一小時(shí)。
[0110] 本發(fā)明的SDF-1或突變的SDF-1膚或干細(xì)胞可在治療的持續(xù)時(shí)間內(nèi)遞送一次或者 在治療的持續(xù)時(shí)間內(nèi)遞送多次。根據(jù)組織損傷的嚴(yán)重性，本發(fā)明的SDF-1或突變的SDF-1膚 或干細(xì)胞可隨時(shí)間重復(fù)遞送W確保修復(fù)或恢復(fù)受損組織。
[0111] 此外，本發(fā)明的SDF-1或突變的SDF-1膚或干細(xì)胞的靜脈內(nèi)遞送可與本發(fā)明的SDF- 1或突變的SDF-1膚或干細(xì)胞的其它形式的遞送組合。在一個(gè)實(shí)施例中，例如在屯、肌梗塞之 后，最初可經(jīng)由冠狀動(dòng)脈內(nèi)或動(dòng)脈內(nèi)方法遞送本發(fā)明的SDF-1或突變的SDF-1膚或干細(xì)胞， 并隨后接著經(jīng)由靜脈內(nèi)方法后續(xù)遞送SDF-1或突變的SDF-1膚或干細(xì)胞。在另一個(gè)實(shí)施例 中，最初可經(jīng)由肌內(nèi)或屯、肌內(nèi)方法遞送SDF-1或突變的SDF-1膚或干細(xì)胞，并隨后接著經(jīng)由 靜脈內(nèi)方法后續(xù)遞送任一種治療。在任何運(yùn)些多種遞送法中，靜脈內(nèi)給予將在最初遞送之 后的1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、2周、1個(gè)月、2個(gè)月、3個(gè)月、4個(gè)月、5個(gè)月、6個(gè)月、一年 或更長(zhǎng)時(shí)間開始。此處再次地，根據(jù)組織損傷的嚴(yán)重性，本發(fā)明的SDF-1或突變的SDF-1膚或 干細(xì)胞可隨時(shí)間重復(fù)遞送W確保修復(fù)或恢復(fù)受損組織。
[0112] 用于本發(fā)明方法的所述膚或干細(xì)胞的適當(dāng)劑量取決于數(shù)個(gè)因素，其包括給予方 法、病癥的嚴(yán)重性、待治療受試者的年齡、體重和健康。此外，關(guān)于具體受試者的藥物基因組 學(xué)信息(例如基因型對(duì)藥代動(dòng)力學(xué)、藥效學(xué)或治療劑的功效特征的影響)可能影響所使用的 劑量。
[0113] 診斷和治療 本發(fā)明的方法對(duì)于治療已診斷為具有組織損傷(例如因屯、肌梗塞所致的對(duì)屯、臟組織的 損傷或者因周圍血管疾病導(dǎo)致的組織損傷)或傷口（例如糖尿病傷口）或受其所累的任何受 試者而言為有用的。組織損傷可W是W下的結(jié)果，例如屯、血管病況(例如屯、肌梗塞）；周圍血 管疾病(PVD);外周動(dòng)脈疾病(PAD);潰瘍(例如皮膚傷口潰瘍）；外科手術(shù);或糖尿病。組織損 傷亦可由CNS病癥或損傷或炎性病況(例如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、克羅恩氏病或移植物抗宿主 病)導(dǎo)致。本發(fā)明的方法亦可用于修復(fù)或再生因疾病或損傷所致的器官損傷(例如腎或肝損 傷）。本發(fā)明的方法可用于促進(jìn)傷口愈合或組織修復(fù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，本發(fā)明 的受試者可能已經(jīng)歷標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試或者可能由于存在一個(gè)或多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素而在不檢查的情況 下被鑒定為處于高風(fēng)險(xiǎn)的個(gè)體。運(yùn)些病癥的診斷可使用本領(lǐng)域已知的任何標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。
[0114] 本文所述方法亦可用于治療W高濃度的蛋白酶(例如MMP-2、MMP-9、DPPIV、白細(xì)胞 彈性蛋白酶、組織蛋白酶G、簇膚酶Μ和/或簇膚酶N)為特征的任何疾病或病況，其中在給予 抗蛋白酶的SDF-1膚時(shí)干細(xì)胞的吸引可誘導(dǎo)再生或愈合(where the attraction of stem cells upon the administration of a protease-resistant SDF-1 peptide may induce regeneration or healing)。待通過本發(fā)明的組合物治療的示例性病癥包括炎性 疾病和缺血性疾病(例如屯、肌梗塞、中風(fēng)或肢體缺血）、傷口愈合和糖尿病潰瘍。
[0115] 治療功效可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法監(jiān)測(cè)，包括例如評(píng)價(jià)疾病或病癥的癥 狀、體格檢查、組織病理學(xué)檢查、血液化學(xué)分析、計(jì)算機(jī)斷層掃描術(shù)、細(xì)胞學(xué)檢查和磁共振成 象。在某些實(shí)施方案中，收集血液動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)W確定治療功效。血液動(dòng)力學(xué)測(cè)試可包括例如 確定射血分?jǐn)?shù)(例如隨每次屯、搏從屯、室累出的血液的分?jǐn)?shù)）、確定舒張末期壓和確定收縮末 期彈性（例如存在于左屯、室中的血量）。在一個(gè)實(shí)施例中，血液動(dòng)力學(xué)測(cè)試可用于在受試者 中監(jiān)測(cè)屯、臟功能，所述受試者患有因屯、肌梗塞或其它形式的屯、臟缺血所致的組織損傷。
[0116] 本發(fā)明的方法可與其它治療組合使用W促進(jìn)傷口愈合或組織修復(fù)。可與本發(fā)明的 方法組合使用的治療療法包括但不限于肝素、β-阻斷劑(例如阿替洛爾、美托洛爾、納多洛 爾、氧締洛爾、嗎I噪洛爾、普糞洛爾或嚷嗎洛爾）、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)抑制劑(例如卡托 普利、依那普利、福辛普利、賴諾普利、培噪普利、哇那普利、雷米普利、群多普利或貝那普 利）、血管緊張素 II受體阻斷劑(例如坎地沙坦、依普羅沙坦、厄貝沙坦、氯沙坦、奧美沙坦、 替米沙坦或鄉(xiāng)沙坦）、利尿劑、阿司匹林、降膽固醇藥(例如HMG-CoA還原酶抑制劑(例如阿托 伐他汀、西立伐他汀、氣伐他汀、洛伐他汀、美伐他汀、匹伐他汀、普伐他汀、羅蘇伐他汀或辛 伐他?。⒓?xì)胞療法、抗血小板藥(例如氯化格雷、普拉格雷(prasugrel)、嚷氯匹定、西洛他 挫、阿昔單抗、依替己膚、替羅非班或雙喀達(dá)莫）、抗高血壓藥、抗屯、律失常藥(例如奎尼下、 普魯卡因胺、丙化胺、利多卡因、美西律、妥卡尼、苯妥英、莫雷西嗦、氣卡尼、索他洛爾、伊布 利特、胺艦酬、漠節(jié)胺、多非利特、地爾硫卓或維拉帕米）、血管發(fā)生藥、傷口敷料、PDGF和/或 負(fù)壓裝置和療法。 實(shí)施例
[0117] 通過W下實(shí)施例闡述本發(fā)明，絕非意圖其為本發(fā)明的限制。
[0118] 實(shí)施例1.抗蛋白酶的SDF-1變體的延遲給藥和IV給藥(delayed and IV dosing) 在曬齒類動(dòng)物缺血再灌注模型中改善屯、臟功能 在下列實(shí)施例中，我們描述了運(yùn)樣的實(shí)驗(yàn)，其證實(shí)包含mSDF-1膚的組合物的靜脈內(nèi)遞 送和長(zhǎng)時(shí)間延遲給藥在缺血再灌注模型中改善屯、臟功能。
[0119] 使用0.05 mg/kg的下丙諾啡和2-3%的異氣燒使大鼠麻醉。插管之后，在第4肋和第 5肋之間開胸，并將左前降（LAD)冠狀動(dòng)脈（left anterior descending coronary)結(jié)扎90 分鐘。90分鐘之后，從LAD移除縫線W開始梗塞區(qū)中的再灌注。然后閉合大鼠的胸和皮膚。在 梗塞之后7天通過靜脈內(nèi)注射給予mSDF-1膚(〉15只大鼠/組）。對(duì)于靜脈內(nèi)注射，將100 μ1的 含S-SDF-1 (S4V) m〇、0.1和1.〇111邑/1^的劑量)的口85注射到大鼠尾靜脈中。
[0120] 在上述各實(shí)驗(yàn)中，在靜脈內(nèi)給藥之后四周(缺血再灌注損傷之后五周）用隨機(jī)盲法 研究(randomized and blinded study)分析大鼠中的血液動(dòng)力學(xué)功能。使用0.05 mg/kg的 下丙諾啡和2-3%的異氣燒使大鼠麻醉。將16G氣管內(nèi)導(dǎo)管插入大鼠中并開始機(jī)械通氣。使用 PE 10對(duì)左頸靜脈插管W遞送高滲鹽水(50 μ1的25%化C1水溶液）。將高滲鹽水用于測(cè)量容 積測(cè)量結(jié)果的平行導(dǎo)率（parallel conductance of the volume measurement)。
[0121] 為了確定射血分?jǐn)?shù)化F)和屯、室內(nèi)壓，對(duì)右頸動(dòng)脈插管。將壓力-容積導(dǎo)管插入并穿 進(jìn)左屯、室。獲得基線壓力-容積測(cè)量結(jié)果。將高滲鹽水溶液(上述)注射到頸靜脈中，并隨后 獲得壓力-容積測(cè)量結(jié)果。
[0122] 我們的結(jié)果顯示的是，與PBS對(duì)照相比，缺血再灌注損傷之后7天遞送的靜脈內(nèi)注 射的S-SDF-1 (S4V)導(dǎo)致在大鼠中測(cè)量的射血分?jǐn)?shù)上的10%改善（圖1)。
[0123] 實(shí)施例2.抗蛋白酶的SDF-1變體的延遲給藥和IV給藥在豬缺血再灌注模型中改善 屯、臟功能 我們亦評(píng)價(jià)了包含mSDF-1膚的組合物的靜脈內(nèi)遞送和延遲給藥對(duì)微型化catan豬梗塞 模型中的屯、臟功能的影響。
[0124] 在運(yùn)些實(shí)驗(yàn)中，將豬麻醉并通過氣囊導(dǎo)管堵塞其左前降(LAD)冠狀動(dòng)脈。90分鐘之 后，從LAD移除氣囊導(dǎo)管W開始梗塞區(qū)中的再灌注。然后閉合豬的胸和皮膚。進(jìn)行隨機(jī)盲法 研究，其中在缺血之后立即經(jīng)由冠狀動(dòng)脈內(nèi)給予，對(duì)豬進(jìn)行mSDF-1膚（W1 mg/kg或3 mg/ kg)或PBS對(duì)照的第一次給藥(對(duì)于Ξ組中的每一個(gè)，η = 5只豬）。在梗塞之后4周時(shí)（一個(gè) 月），靜脈內(nèi)給予第二劑量的mSDF-1膚（m mg/kg或3 mg/kg)或PBS對(duì)照。
[0125] 在上述各實(shí)驗(yàn)中，在梗塞后4周、梗塞后8周和梗塞后12周測(cè)定射血分?jǐn)?shù)化F)。我們 的結(jié)果證實(shí)在用mSDF-1膚W3 mg/kg給藥的豬中，在梗塞后12周時(shí)在EF上的顯著改善（圖 2)。具體而言，我們觀察到與對(duì)照組相比，在給予3 mg/kg mSDF-1膚的豬中在梗塞后12周時(shí) 2.7%的絕對(duì)6。改善（1側(cè)1'檢驗(yàn)，9<0.05)。較低劑量組（1111旨/4旨11150。-1膚）亦顯示朝向6尸 改善的明顯趨勢(shì)，其從第4周持續(xù)到第12周（圖2)。
[01%]其它實(shí)施方案 從上述描述顯而易見的是，可對(duì)本文所述的本發(fā)明進(jìn)行變動(dòng)和修改W使其適于多種用 途和條件。運(yùn)類實(shí)施方案亦在W下權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
[0127]在本說明書中提及的所有出版物、專利申請(qǐng)和專利，均通過引用結(jié)合到本文中，其 達(dá)到的程度如同明確且分別地指出各獨(dú)立的出版物或?qū)＠暾?qǐng)通過引用結(jié)合的程度一樣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種在有需要的受試者中治療或改善組織損傷的方法，所述組織損傷因疾病或病 況所致，其中所述方法包括靜脈內(nèi)給予干細(xì)胞或組合物，所述干細(xì)胞表達(dá)或所述組合物包 含分離的突變形式的基質(zhì)細(xì)胞來源的因子-1 (SDF-1)肽，其包括下式：突變的SDF-1 (mSDF-l)、mSDF-1-Yz、XP-mSDF-l 或 XP-mSDF-1-Yz，其中所述 SDF-1 為這樣的肽，其包含 SEQ ID NO: 53的至少第1-8個(gè)氨基酸的氨基酸序列，并且其可任選在C端延伸SEQ ID NO: 53的剩 余序列的全部或任何部分，所述SEQ ID NO :53包含氨基酸序列： KPX3X4X5X6YRCPCRFFESHVARANVKHLKILNTPNCAL QIVARLKNNNRQVCIDPKLKWIQEYLEKALNK (SEQ ID NO: 53)，其中Χ3、Χ4、Χ5和X6為任何氨基酸，和其中 a) ΧΡ為蛋白原氨基酸或者蛋白酶保護(hù)性有機(jī)基團(tuán)，且ρ為1-4的任何整數(shù)； b) Υζ為蛋白原氨基酸或者蛋白酶保護(hù)性有機(jī)基團(tuán)，且ζ為1-4的任何整數(shù)； c) 所述mSDF-1或所述mSDF-1 -Υζ保留對(duì)Τ細(xì)胞的化學(xué)引誘物活性，且被基質(zhì)金屬蛋白酶-2 (ΜΜΡ-2)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9 (ΜΜΡ-9)、白細(xì)胞彈性蛋白酶和/或組織蛋白酶G以比滅活天 然SDF-1的比率低至少50%的比率滅活;和 d) 所述XP-mSDF-l或所述XP-mSDF-1-Yz保留對(duì)Τ細(xì)胞的化學(xué)引誘物活性，被二肽基肽酶 IV (DPPIV)以比滅活天然SDF-1的比率低至少50%的比率滅活，并被MMP-2、MMP-9、白細(xì)胞彈 性蛋白酶和/或組織蛋白酶G以比滅活天然SDF-1的比率低至少50%的比率滅活； 其中將所述分離的突變形式的SDF-1以足以治療或改善所述受試者中的所述組織損傷 的量靜脈內(nèi)給予。2. 權(quán)利要求1的方法，其中所述突變形式的SDF-1肽不包含SEQ ID N0:52的至少第1-8 個(gè)氨基酸的氨基酸序列。3. 權(quán)利要求1或2的方法，其中所述X3為纈氨酸、組氨酸或半胱氨酸。4. 權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)的方法，其中所述Χ4為絲氨酸或纈氨酸。5. 權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的方法，其中所述Χ5為亮氨酸、脯氨酸、蘇氨酸或纈氨酸。6. 權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的方法，其中所述Χ6為絲氨酸、半胱氨酸或甘氨酸。7. 權(quán)利要求1 _6中任一項(xiàng)的方法，其中所述肽為XP-mSDF-l肽或XP-mSDF-l -Υζ肽，其中X 為絲氨酸且Ρ為1。8. 權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的方法，其中所述肽為mSDF-1-YjicSXP-mSDF-1-Yjic，其中Υ 為絲氨酸且ζ為1。9. 權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的方法，其中所述突變形式的SDF-1為包含式A-(L)n-Fc的融合 蛋白，其中:A為分離的突變形式的SDF-l;n為0-3的整數(shù);L為3-9個(gè)氨基酸的接頭序列;和Fc 為來自免疫球蛋白的Fc區(qū)的Fc肽。10. 權(quán)利要求9的方法，其中η = 1且L為GGGGS (SEQ ID N0:66)。11. 權(quán)利要求1 -1 〇中任一項(xiàng)的方法，其中表達(dá)所述突變形式的SDF-1的干細(xì)胞為間充質(zhì) 干細(xì)胞或間充質(zhì)前體細(xì)胞。12. 權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括給予外源干細(xì)胞。13. 權(quán)利要求12的方法，其中所述外源干細(xì)胞為間充質(zhì)干細(xì)胞或間充質(zhì)前體細(xì)胞。14. 權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的方法，其中所述疾病或病況選自中風(fēng)、肢體缺血、因創(chuàng)傷 所致的組織損傷、心肌梗塞、周圍血管疾病、慢性心力衰竭、糖尿病、糖尿病傷口愈合、器官 疾病或損傷、CNS疾病或損傷以及炎性病況。15. 權(quán)利要求14的方法，其中所述疾病或病況為心肌梗塞。16. 權(quán)利要求14的方法，其中所述疾病或病況為周圍血管疾病。17. 權(quán)利要求14的方法，其中所述疾病或病況為糖尿病。18. 權(quán)利要求14的方法，其中所述疾病或病況為糖尿病傷口愈合。19. 權(quán)利要求14的方法，其中所述器官疾病或損傷為腎或肝疾病或損傷。20. 權(quán)利要求14的方法，其中所述炎性病況為類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、克羅恩氏病或移植物抗 宿主病。21. 權(quán)利要求1-20中任一項(xiàng)的方法，其中將所述干細(xì)胞或組合物給予外周或中心靜脈。22. 權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)的方法，其中在所述疾病、病況或組織損傷發(fā)作之后的數(shù)分 鐘內(nèi)給予所述干細(xì)胞或組合物。23. 權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)的方法，其中在所述疾病、病況或組織損傷發(fā)作之后12小時(shí) 內(nèi)給予所述干細(xì)胞或組合物。24. 權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)的方法，其中在所述疾病、病況或組織損傷發(fā)作或診斷之后 24小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間給予所述干細(xì)胞或組合物。25. 權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)的方法，其中在所述疾病、病況或組織損傷發(fā)作或診斷之后 48小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間給予所述干細(xì)胞或組合物。26. 權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)的方法，其中在所述疾病、病況或組織損傷發(fā)作或診斷之后 7天或更長(zhǎng)時(shí)間給予所述干細(xì)胞或組合物。27. 權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)的方法，其中在所述疾病、病況或組織損傷發(fā)作或診斷之后 一個(gè)月或更長(zhǎng)時(shí)間給予所述干細(xì)胞或組合物。28. 權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)的方法，其中在所述疾病、病況或組織損傷發(fā)作或診斷之后 六個(gè)月或更長(zhǎng)時(shí)間給予所述干細(xì)胞或組合物。29. 權(quán)利要求1 -28中任一項(xiàng)的方法，其中將所述方法與動(dòng)脈內(nèi)給予SDF-1或突變SDF-1 肽或者表達(dá)SDF-1或突變SDF-1肽的干細(xì)胞組合。30. 權(quán)利要求29的方法，其中所述動(dòng)脈內(nèi)給予發(fā)生在靜脈內(nèi)給予之前。31. 權(quán)利要求22-30中任一項(xiàng)的方法，其中所述疾病或病況為因創(chuàng)傷、器官疾病、炎性疾 病、心肌梗塞或周圍血管疾病所致的組織損傷。32. 權(quán)利要求22-30中任一項(xiàng)的方法，其中所述疾病或病況為心血管疾病。33. 權(quán)利要求1-32中任一項(xiàng)的方法，其中將所述干細(xì)胞或組合物給予一次或多次直至 所述組織損傷減輕、修復(fù)或新血管形成發(fā)生。34. 權(quán)利要求1-32中任一項(xiàng)的方法，其中將所述干細(xì)胞或組合物給予一次或多次以改 善所述疾病或病況的一個(gè)或多個(gè)癥狀。35. 權(quán)利要求1-34中任一項(xiàng)的方法，其中所述組織為心臟組織。36. 權(quán)利要求1-34中任一項(xiàng)的方法，其中所述組織為血管組織。37. 權(quán)利要求1-34中任一項(xiàng)的方法，其中所述組織為器官組織。38. 權(quán)利要求37的方法，其中所述器官為腎或肝。39. 權(quán)利要求1-38中任一項(xiàng)的方法，其中所述突變形式的SDF-1包含SEQ ID NO: 67的 序列。40.權(quán)利要求1-38中任一項(xiàng)的方法，其中所述SDF-1包含SEQ ID NO: 69的序列。
【文檔編號(hào)】A61K38/19GK106029086SQ201480075473
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2014年12月12日
【發(fā)明人】A.桑德拉薩拉, W.吳
【申請(qǐng)人】美索布拉斯特國(guó)際有限公司