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含有烟酰胺和维生素B6的组合物以及使用此类组合物来治疗肌肉减少症和虚弱的方法

文献发布时间:2024-04-18 20:01:23


含有烟酰胺和维生素B6的组合物以及使用此类组合物来治疗肌肉减少症和虚弱的方法

技术领域

本公开大体上涉及含有烟酰胺和吡哆醇的组合物并且还涉及制备和使用此类组合物的方法。该组合物可以是口服营养组合物,例如营养补充剂、口服营养补充剂、食物产品、特殊医疗用途食品(FSMP)。该组合物可口服或静脉内施用给有需要的个体以用于预防和/或治疗肌肉减少症、骨骼肌质量的损失、瘦肌肉质量的损失、骨骼肌力量的损失和/或骨骼肌功能的损失,和/或改善骨骼肌质量、瘦肌肉质量、骨骼肌力量和/或骨骼肌功能。

背景技术

肌肉减少症或骨骼肌组织随着年龄的增长而衰退,是老年人功能衰退和丧失独立性的最重要原因之一。肌肉减少症已被定义为与年龄相关的、非自愿的骨骼肌质量和力量损失。早在生命的第4个十年开始,证据表明骨骼肌质量和骨骼肌力量以线性方式下降,到生命的第8个十年,质量损失高达50%。鉴于肌肉质量占体重的约40%,该重要的代谢活跃组织的病理变化可能对老年人产生深远的影响。肌肉减少症对老年人的影响通常很严重,因为与肌肉减少症相关联的力量和功能下降又可导致许多不良健康后果,包括功能丧失、残疾、虚弱和可能丧失自主能力。肌肉减少症还与急性和慢性疾病状态、增加的胰岛素抵抗、疲劳、跌倒和死亡率相关联。在慢性疾病状态中,肌肉减少症与风湿病相关联,尤其是女性的类风湿性关节炎(RA),以及许多其它疾病。

肌肉减少症是多因子综合征,其与病理生理变化相关联,诸如神经肌肉转变受损、兴奋/收缩耦联改变、与干细胞衰竭联结的再生能力受损、肌纤维中线粒体和能量代谢的缺陷,以及具有脂肪和纤维化的骨骼肌大理石纹。因此,此综合征的病因学较为复杂并且人们对其了解不多,但低体力活动、同化激素(例如雄激素和IGF-1)的激素下降以及营养不良和/或营养缺乏起到重要作用。

随着年龄的增长,骨骼肌的生理和形态变化的特征在于骨骼肌纤维的大小和数量总体下降,主要是2型或快缩肌纤维,以及纤维和脂肪组织明显浸润到骨骼肌中。

尽管与衰老相关的生物学变化显然会导致肌肉减少症,但越来越清楚的是,其它因素(诸如因受伤或疾病导致的不活动、肥胖和脂肪浸润到骨骼肌中)也会导致肌肉质量下降和瘦体重加速损失。

减少体力活动被认为会增加肌肉减少症的可能性,并且因此增加锻炼将有利于抵御这种病症。实际上,抗阻运动与骨骼肌中蛋白质合成的增加相关联。然而,作为治疗的锻炼通常会因患者遵从性差而受到影响。

抵抗肌肉萎缩的当前黄金标准是物理疗法。目前还没有批准的药物来治疗肌肉萎缩疾病。合成代谢药物(SARM、胃饥饿素激动剂、肌肉生长抑制素抑制剂)正在进行Ph.II或Ph.III临床试验。目前的营养解决方案很大程度上依赖于高蛋白质含量来促进肌肉合成代谢,但是其功效有限,并且不是专有的且分化交差。

已经在临床前模型和人类中对肌肉干细胞在健康和疾病期间的肌肉可塑性进行了广泛研究。肌肉干细胞功能和再生是在健康条件和患病条件下增强肌肉愈合的潜在目标。然而,目前市场上还没有靶向肌肉干细胞的产品,并且治疗方法的研究集中于使用药物,并且大部分仍处于临床前阶段。然而,很明显,营养状况可影响肌肉干细胞,并且最近人们对靶向肌肉干细胞的营养干预越来越感兴趣。迄今为止,大多数研究仅测试了有限数量的具有已知潜在有益效果的营养素,因此需要进行更大规模的筛选,旨在鉴定新的营养化合物。

本发明人发现,对于预防和/或治疗有需要的个体的骨骼肌质量、瘦肌肉质量、骨骼肌力量和/或骨骼肌功能的损失(例如,治疗老年人的肌肉减少症)的解决方案的需求不断增加;并且对于改善有需要的个体的骨骼肌质量、骨骼瘦肌肉质量、骨骼肌力量和/或骨骼肌功能的需求不断增加。

发明内容

如本文稍后公开的实验实施例中所述,本发明人令人惊讶地将烟酰胺鉴定为肌肉干细胞的扩增和定型(commitment)两者的增强剂,并且将维生素B6鉴定为其定型的增强剂。本发明人还令人惊讶地发现,当单独测试烟酰胺和维生素B6(例如吡哆醇)时,当用这两种化合物的组合处理细胞时,这两种化合物的作用会增强。图3中所示和所述的这种协同作用可通过以下事实来解释:烟酰胺和维生素B6对肌肉干细胞的作用不同,烟酰胺主要增加扩增步骤(Pax7细胞),而维生素B6则专门靶向定型步骤(MyoD细胞)。与其它B族维生素(例如B9)相比,这种作用已表明是B6特有的。包含该组合的组合物在维持干细胞功能方面是有利的。特别地,烟酰胺和维生素B6(例如吡哆醇)的组合(特别是以其特定浓度和/或特定比率的组合)出乎意料地显示出烟酰胺和吡哆醇与通过促进肌肉干细胞功能而增加肌肉再生之间的统计学上显著的协同关联,因此表明这些营养素在预防和/或治疗有需要的个体的骨骼肌质量、骨骼瘦肌肉质量、骨骼肌力量和/或骨骼肌功能的损失和/或改善它们(尤其是用于治疗老年人的肌肉减少症)方面的作用。在本公开的一个方面,一种组合物包含烟酰胺和维生素B6(例如吡哆醇)的组合,优选地该组合的量对于本文所公开的至少一种生理益处具有治疗效果。

在一个实施方案中,该组合物按以下量包含维生素B6:日剂量为1.0mg-600mg维生素B6/天,例如1.0mg-200.0mg维生素B6/天,例如1.0mg-25.0mg维生素B6/天,例如1.0mg-15.0mg维生素B6/天,例如1.0mg-10mg维生素B6/天,例如1.0mg-7.0mg维生素B6/天。

在一个实施方案中,该组合物按以下量包含烟酰胺:约1mg/天至约3000mg/天,例如约10mg/天至约2000mg/天,例如约500mg/天至约1000mg/天。

在一个实施方案中,该组合物包含量为10.0mg至20.0mg维生素B6/天的维生素B6,和/或烟酰胺以约500mg至约1000mg烟酰胺/天的量进行施用。

然而,在任何给定情况下,所施用的化合物的量将取决于诸如活性组分的溶解度、所用的制剂、受试者状况(诸如体重)和/或施用途径之类的因素。例如,上文公开的维生素B6或烟酰胺的日剂量是非限制性的,并且在一些实施方案中,可以是不同的;特别地,本文所公开的组合物可用作用于特殊医疗用途的急性护理食品(FSMP)。

在一个实施方案中,该组合物呈固体粉末、粉末棒、胶囊或溶液的形式。该组合物可以是食品补充剂、医疗食品、营养组合物,例如口服营养组合物。

在本公开的另一方面,提供了制备组合物的方法。该方法可包括将维生素B6(例如吡哆醇)和烟酰胺进行组合,并且优选地所得组合的量对于本文所公开的至少一种生理益处具有治疗效果。

在本公开的另一方面,营养补充剂包含治疗有效量的本文所公开的任何组合物。在一个实施方案中,营养补充剂是口服营养补充剂(ONS)。营养补充剂可呈固体粉末、粉末棒、胶囊或溶液的形式。在一个实施方案中,营养补充剂按以下日剂量包含维生素B6:1.0mg-600mg维生素B6,例如1.0mg-200mg维生素B6,例如1.0mg-25.0mg维生素B6。营养补充剂按以下总日剂量包含烟酰胺:约1mg/天至约3000mg/天、优选地约10mg/天至约2000mg/天、更优选地500mg/天至约1000mg/天。

在本公开的另一方面,食物产品包含本文所公开的任何组合物。在一个实施方案中,该食物产品是特殊医疗用途食品(FSMP)。该食物产品可按以下日剂量包含维生素B6:1.0mg-600mg维生素B6,例如1.0mg-200mg维生素B6,例如1.0mg-25.0mg维生素B6。营养补充剂按以下总日剂量包含烟酰胺:约1mg/天至约3000mg/天、优选地约10mg/天至约2000mg/天、更优选地500mg/天至约1000mg/天。

在一个实施方案中,该食物产品还包含一种或多种附加成分,例如脂质、蛋白质、碳水化合物、维生素、矿物或它们的任何组合。

在本公开的另一方面,套件包含治疗有效量的本文所公开的任何组合物。在一个实施方案中,该套件被配置用于组合物的口服施用。例如,该套件可包含至少两个胶囊,其中第一胶囊包含维生素B6,并且第二胶囊包含烟酰胺。在一个实施方案中,该套件在第一胶囊中按以下日剂量包含维生素B6:1.0mg-600mg维生素B6,例如1.0mg-200mg维生素B6,例如1.0mg-25.0mg维生素B6。营养补充剂按以下总日剂量包含烟酰胺:约1mg/天至约3000mg/天、优选地约10mg/天至约2000mg/天、更优选地500mg/天至约1000mg/天。

在本公开的另一方面,提供了一种预防和/或治疗骨骼肌质量、骨骼瘦肌肉质量、骨骼肌握力和/或骨骼肌功能的损失和/或改善它们的方法。该方法包括向有需要的个体施用维生素B6和烟酰胺的治疗有效量的组合。在一个实施方案中,施用是口服施用。在另一个实施方案中,施用是静脉内施用。

本发明还涉及一种用于治疗或预防肌肉减少症和/或恢复和/或纠正受试者营养缺乏的方法。在一个实施方案中,受试者被鉴定为患有肌肉减少症或存在出现肌肉减少症的增大风险。

在一个实施方案中,受试者是人类受试者。

在一个实施方案中,人类受试者是中老年人。在一个实施方案中,人类受试者是老年人。

在一个实施方案中,受试者是伴侣动物,优选狗。

附图说明

图1至图5——肌肉干细胞的肌原扩增和定型

人骨骼肌成肌细胞购自Lonza(https://bioscience.lonza.com)。将这些细胞从正常供体的上臂或腿肌肉组织分离,并在第二次传代后使用。在选择最终供体之前,测试若干供体以确保细胞活力和纯度,该最终供体为20岁白种人女性(下文称为供体1)、36岁白种人女性(下文称为供体2)和18岁白种人男性(下文称为供体3)。将人原代成肌细胞以每孔1'000个细胞的密度接种于384孔板中的骨骼肌生长培养基(SKM-M,AMSbio)中。为进行处理,在初始接种16小时后将化合物直接添加至成肌细胞培养物。

然后使所有培养物生长96小时。使用针对Pax7和MyoD的抗体对细胞染色以测定Pax7和MyoD表达,并用Hoechst 33342复染以使细胞核可视化。Pax7+细胞被定义为表示表达Pax7的细胞,而与MyoD表达无关。MyoD+细胞被定义为不表达Pax7但表达MyoD的细胞。使用ImageXpress(Molecular Devices)平台进行图像采集。使用基于MetaXpress软件的多波长细胞评分的定制模块分析进行定量。

图1:烟酰胺的体外剂量响应。汇集从供体1和供体2的人原代成肌细胞获得的数据。对于每种条件,确定细胞总数以评估化合物毒性,并将Pax7+细胞或MyoD+细胞的数目归一化为总细胞数,以便评估该群体的比例并且表达为与对照条件(DMSO 1%)相比的倍数变化。图1A表示Pax7+细胞的比例,并且图1B表示MyoD+细胞的比例。

图2:吡哆醇(B6)的体外剂量响应。汇集从供体1和供体2的人原代成肌细胞获得的数据。对于每种条件,确定细胞总数以评估化合物毒性,并将Pax7+细胞或MyoD+细胞的数目归一化为总细胞数,以便评估该群体的比例并且表达为与对照条件(DMSO 1%)相比的倍数变化。图2A表示Pax7+细胞的比例,并且图2B表示MyoD+细胞的比例。

图3:烟酰胺(NAM)和吡哆醇(B6)的协同作用。在来自供体3的人原代成肌细胞上评估烟酰胺和吡哆醇单独或组合对MyoD+细胞的作用。对于每种条件,将MyoD+细胞的数目归一化为对照条件(DMSO 1%)中MyoD+细胞的数目。图3A表示归一化为对照条件的MyoD+细胞的数目。图3B表示与对照条件(DMSO 1%)相比MyoD+细胞数目的增加。ΔB6或ΔNAM是指分别用B6或NAM处理后与对照条件的变化。ΔB6+ΔNAM是指分别测量的B6和NAM的效果的理论总和。ΔB6+NAM)是指用B6和NAM联合治疗的实验效果。通过应用线性回归模型(相互作用项,p=0.05)已经观察到烟酰胺和吡哆醇之间的统计学上显著的协同作用。

图4烟酰胺(NAM)与维生素B9的组合。在来自供体3的人原代成肌细胞上评估烟酰胺和维生素B9单独或组合对MyoD+细胞的作用。对于每种条件,将MyoD+细胞的数目归一化为对照条件(DMSO 1%)中MyoD+细胞的数目。图4A表示归一化为对照条件的MyoD+细胞的数目。图4B表示与对照条件(DMSO 1%)相比MyoD+细胞数目的增加。ΔB9或ΔNAM是指分别用B9或NAM处理后与对照条件的变化。ΔB9+ΔNAM是指分别测量的B9和NAM的效果的理论总和。Δ(B9+NAM)是指用B9和NAM联合治疗的实验效果。

图5表示对于吡哆醇与烟酰胺之间的不同比率(维生素B6/NAM的比率)Pax7+细胞的数目。

图6至图8:烟酰胺(NAM)和吡哆醇(B6)的组合对成年和老年动物的肌肉干细胞功能的体内作用

为了重现成人骨骼肌响应于损伤或疾病而发生的肌肉再生的生理过程,我们将心脏毒素肌内注射到小鼠后肢肌肉中。在诱导肌肉损伤前一周,相对于水对照组通过口服灌服我们感兴趣的化合物(烟酰胺和吡哆醇,分别为200mg/kg体重和4mg/kg体重)给予小鼠。每天处理小鼠一次,直到实验结束。为了评估肌肉再生的效率,在受伤后5天(图6和图7)和12天(图8)收获先前受伤的肌肉并制备冷冻切片。然后测量若干肌原标记物。使用特异性抗体针对Pax7、肌细胞生成素、层粘连蛋白(以描绘肌纤维)和胚胎肌球蛋白重链(以定义受伤/再生区域)表达对冷冻切片进行染色,并用Hoechst 33342复染色以可视化细胞核。

图6表示在定义为成年群体的3月龄小鼠中,通过分别对Pax7+细胞(图6A)和肌细胞生成素+细胞(图6B)的数目进行计数来评估肌肉干细胞的肌原分化的扩张早期阶段和后续阶段。数据被表示为受伤肌肉的单位面积的细胞数目,并被表示为与对照条件相比的倍数变化。*,**,***,****表示与对照的差异,单因素方差分析,其中分别p<0.05,p<0.01,p<0.001,p<0.0001。数据表示为平均值+/-SEM。

图7表示通过分别对Pax7+细胞(图7A)和肌细胞生成素+细胞(图7B)的数目进行计数来评估肌肉干细胞的肌原分化的扩张早期阶段和后续阶段,这是在定义为老年群体的24月龄小鼠中进行,并以“成年”小鼠作为对照。数据被表示为受伤肌肉的单位面积的细胞数目,并被表示为与对照条件相比的倍数变化。*,**,***,****表示与对照的差异,单因素方差分析,其中分别p<0.05,p<0.01,p<0.001,p<0.0001。数据表示为平均值+/-SEM。

图8表示24月龄小鼠肌肉纤维成熟的后期阶段,该小鼠被定义为老年群体,并以“成年”小鼠作为对照,通过量化每个新形成的肌肉纤维的大小进行评估,这些新形成的肌肉纤维是基于胚胎肌球蛋白重链和层粘连蛋白的表达而测量的,这些表达允许识别和描绘这些新生肌纤维。结果以平均肌肉纤维横截面积(μm2)示出。

具体实施方式

定义

下文提供了一些定义。然而,定义可位于下文的“实施方案”部分,并且以上标题“定义”并不表示“实施方案”部分中的此类公开不是定义。

本文中表示的所有百分数均以占组合物的总重量的重量计,除非另有表示。本文提及pH时,其值对应于利用标准设备在25℃下测量的pH。

如本文所用,“约”、“大约”和“基本上”应理解为是指某一数值范围内的数字,例如该所提及数字的-10%至+10%的范围内,优选该所提及数字的-5%至+5%,更优选该所提及数字的-1%至+1%,最优选该所提及数字的-0.1%至+0.1%。

本文中的所有数值范围都应理解为包括该范围内的所有整数或分数。另外,这些数值范围应理解为对涉及该范围内任何数字或数字子集的权利要求提供支持。例如,1至10的公开应理解为支持1至8、3至7、1至9、3.6至4.6、3.5至9.9等的范围。

如在本公开和所附权利要求中所用,单数形式“一个”、“一种”和“所述(该)”包括复数指代物,除非上下文另外明确规定。因此,例如,提及“一种组分”或“所述组分”包括两种或更多种组分。

词语“包括/包含”都将被解释为包含性的而非排他性的。同样地,术语“包括(include)”、“包括(including)”、“含有”和“具有”都应当视为包含性的,除非上下文明确禁止这一解释。此外,在这方面,这些术语指定了所述特征的存在,但不排除附加或其它特征的存在。

然而,本文所公开的组合物和方法可不含本文未明确公开的任何要素。因此,使用术语“包含”的实施方案的公开内容是:(i)具有所鉴定的组分或步骤以及附加组分或步骤的实施方案的公开内容,(ii)“基本上由所鉴定的组分或步骤组成”的实施方案的公开内容,以及(iii)“由所鉴定的组分或步骤组成”的实施方案的公开内容。本文所公开的任何实施方案可与本文所公开的任何其它实施方案组合。

在“X和/或Y”的上下文中采用的术语“和/或”应被解释为“X”或“Y”或“X和Y”。类似地,“X或Y中的至少一者”应被解释为“X”或“Y”或“X和Y”。

在本文中使用的情况下,术语“示例”和“诸如”(尤其后跟术语的列表时)仅为示例性和例示性,而不应被视为排他性的或全面的。

“受试者”或“个体”是哺乳动物,优选人。如本文所用,“有效量”是在个体中预防缺陷、治疗疾病或医学病症的量,或更一般地说,是减少症状、管理其疾病进展或向个体提供营养、生理或医学益处的量。

术语“治疗”既包括预防性或防止性治疗(预防和/或延缓目标病理学病症或障碍的发展),也包括治愈性、治疗性或疾病改善性治疗,包括治愈、延缓、减轻已确诊病理学病症或障碍的症状和/或中断其进展的治疗性措施;和治疗存在染病风险或怀疑已染病的患者,以及治疗患病或已经诊断为患有疾病或医学病症的患者。术语“治疗”不一定表示受试者被治疗直至完全恢复。术语“治疗”也指在未患疾病但可能易于发展不健康病症的个体中进行的健康维持和/或促进。术语“治疗”还旨在包括强化或以其它方式增强一种或多种主要的预防性或治疗性措施。作为非限制性示例,可以由患者、护理人员、医生、护士或另外的医疗保健专业人员进行治疗。

本文所用的术语“单位剂型”是指适合作为人类和动物受试者单位剂量的物理离散单位,每个单位与具有治疗效果的稀释剂、载体或媒介物相关联地包含预定量的本文所公开的组合物,其量足以产生所需的效果。单位剂型的规格取决于所用的特定化合物、要实现的效果以及与宿主中每种化合物相关联的药效学。

“套件”是指该套件的多个组分在一个或多个容器中物理上相关联,或与一个或多个容器物理上相关联,而且被视作制造、分装、销售或使用的单元。容器包括但不限于袋、盒、纸盒、瓶、外包装、收缩包装、附连部件(例如,装订部件、粘附部件等),任何类型、任何设计或任何材料的包装,或它们的组合。

在提及特定组分时使用的术语“基本上没有”意指所存在的任何组分构成小于约2.0重量%,诸如小于约1.0重量%,优选小于约0.5重量%,或更优选小于约0.1重量%。

术语“特殊医疗用途食品(FSMP)”是指为满足患有摄食受限、消化吸收障碍、代谢障碍或某些疾病的患者对营养或饮食的特殊需要而进行特殊加工和制备的配方食品。此类食品应在医生或临床营养师指导下单独或与其他食品一起使用。FSMP是特殊的膳食食品,不是药品,但普通人一般不吃。其是由临床医生和营养师根据科学事实经过广泛的医学研究专门开发的。

术语“口服营养补充剂(ONS)”是指提供大量和微量营养素的无菌液体、半固体或粉末。它们在急性和社区卫生环境中广泛用于仅通过口服饮食无法满足其营养需求的个体。

如本文所用,“维生素B6”可包括以下项中的一者或多者:吡哆醇(PN)、吡哆醛5'-磷酸盐(PLP)、吡哆醇5'-磷酸盐(P5P)、吡哆醛(PL)、吡哆胺(PM)、吡哆胺5'-磷酸盐(PMP)、4-吡啶基酸和吡硫醇。在优选实施方案中,任何维生素B6的至少一部分是PN。维生素B6的至少一部分可以是PLP。通过吡哆醛激酶将吸收的吡哆胺转化为PMP,通过吡哆胺-磷酸转氨酶或吡哆醇5'-磷酸氧化酶将该PMP进一步转化为PLP,该吡哆胺-磷酸转氨酶或吡哆醇5'-磷酸氧化酶还催化PNP向PLP的转化。[2]吡哆醇5'-磷酸氧化酶依赖于黄素单核苷酸(FMN)作为核黄素(维生素B2)产生的辅因子。

在人的背景中,术语“老年”是指自出生起的年龄为至少60岁,优选63岁以上,更优选65岁以上,并且最优选70岁以上。在非人动物的上下文中,“老年”意指已达到其可能寿命的60%,在一些实施方案中达到其可能寿命的至少70%、至少80%或至少90%的非人受试者。寿命的确定可以基于死亡率统计表、计算、或估计,并且可以考虑已知会对寿命造成正面或负面影响的过去、现在和未来的影响或因素。在确定寿命时,物种、性别、体型大小、遗传因素、环境因素和应激物,当前和过去的健康状态、过去和现在的营养状况、和应激物的考虑可以被纳入考虑中。

在人的上下文中,术语“中老年”是指自出生起年龄为至少45岁,优选50岁以上,更优选55岁以上,并且包括老年个体。

“移动性”是指从一个地方独立且安全地移动到另一个地方的能力。

如本文所用,肌肉减少症通过低肌肉质量、低肌肉力量和低体能中的一者或多者来表征。更优选,肌肉减少症通过低肌肉质量、低肌肉力量和低体能中的两者或更多者来表征。最优选,肌肉减少症通过低肌肉质量、低肌肉力量和低体能来表征。这些均可通过本领域的技术人员熟知的方法来测量。

肌肉质量可通过CT(计算机断层摄影术)、DXA(双能X射线吸收测量法)、MRI(磁共振成像)或D3肌酸稀释法来测量。

肌肉力量可通过握力(例如,使用手持式测力仪)或膝伸肌力量(例如,使用股四头肌力矩测量)来测量。

体能可通过步行速度、SPPB、400米步行测试、起立行走计时测试或爬楼梯测试来测量。

可基于AWGSOP(老年人肌肉减少症亚洲工作组)的定义来诊断受试者的肌肉减少症,例如,如Chen等人的(2014)“Sarcopenia in Asia:consensus report of the AsianWorking Group for Sarcopenia”Journal of the American Medical DirectorsAssociation 15,95-101中所述。低肌肉质量通常可基于归一化为身高平方的低四肢瘦体重(ALM指数),具体地讲是男性的ALM指数小于7.00kg/m2,并且女性的ALM指数小于5.40kg/m2。低体能表现通常可基于步行速度,具体地讲是步行速度小于0.8m/sec。低肌肉力量通常可基于低握力,具体地讲是男性的握力小于26kg,并且女性的握力小于18kg。

可基于EWGSOP(老年人肌肉减少症欧洲工作组)的定义来诊断受试者的肌肉减少症,例如,如Cruz-Jentoft等人的2010“Sarcopenia:European consensus on definitionand diagnosis:Report of the European Working Group on Sarcopenia in OlderPeople”Age Ageing 39,412-423中所述。低肌肉质量通常可基于归一化为身高平方的低四肢瘦体重(ALM指数),具体地讲是男性的ALM指数小于7.23kg/m2,并且女性的ALM指数小于5.67kg/m2。低体能表现通常可基于步行速度,具体地讲是步行速度小于0.8m/sec。低肌肉力量通常可基于低握力,具体地讲是男性的握力小于30kg,并且女性的握力小于20kg。

可基于美国国立卫生研究院基金会(FNIH)的定义来诊断受试者的肌肉减少症,例如,如Studenski等人的2014“The FNIH sarcopenia project:rationale,studydescription,conference recommendations,and final estimates,JGerontol A BiolSci Med Sci.69(5),547-558中所述。低肌肉质量通常可基于归一化为身体质量指数(BMI;Kg/m2)的低四肢瘦体重(ALM),具体地讲是男性的ALM与BMI比率小于0.789,并且女性的ALM与BMI比率小于0.512。低体能表现通常可基于步行速度,具体地讲是步行速度小于0.8m/sec。低肌肉力量通常可基于低握力,具体地讲是男性的握力小于26kg,并且女性的握力小于16kg。低肌肉力量通常也可基于低握力:体重指数,具体地讲是男性的握力:体重指数小于1.00,并且女性的握力:体重指数小于0.56。

D3-肌酸稀释法是测量肌肉质量的另一种方法。该方法变得越来越广泛地被接受为稳健的标准,并且将来有望替代DXA。D3-肌酸稀释法先前已描述于以下文章中:例如,Clark等人的(2014)“Total body skeletal muscle mass:estimation by creatine(methyl-d3)dilution in humans”J Appl Physiol(1985).2014年6月15日;116(12):1605-13和Stimpson等人的(2013)“Longitudinal changes in total body creatinepool size and skeletal muscle mass using the D3-creatine dilution method”JCachexia Sarcopenia Muscle.6月25日。

实施方案

本公开的一个方面是包含烟酰胺和维生素B6的组合物。包含烟酰胺和维生素B6的组合物在预防和/或治疗因各种原因(诸如衰老和由于受伤或疾病导致的不活动)引起的骨骼肌质量、骨骼瘦肌肉质量、骨骼肌力量和/或骨骼肌功能的损失和/或改善它们(例如治疗老年人的肌肉减少症和/或身体虚弱)方面是有利的。

组合物

烟酰胺

烟酰胺,也称为尼克酰胺或烟酸酰胺,是维生素B3的水溶性活性形式。

烟酰胺可按以下量进行施用:约0.001mg/天至约3000mg/天,例如1mg/天至约3000mg/天,优选地约10mg/天至约2000mg/天,更优选地500mg/天至约1000mg/天。当然,日剂量可在一天的各个小时处分批施用。然而,在任何给定情况下,所施用的化合物的量将取决于诸如活性组分的溶解度、所用的制剂、受试者状况(诸如体重)和/或施用途径之类的因素。例如,上文公开的烟酰胺的日剂量是非限制性的,并且在一些实施方案中,可以是不同的;特别地,本文所公开的组合物可用作用于特殊医疗用途的急性护理食品(FSMP),并且含有至多约3.0g烟酰胺/天。

吡哆醇

吡哆醇是维生素B6的4-甲醇形式,一种在许多食物中天然存在的重要的水溶性维生素。

在一个实施方案中,维生素B6可包括以下项中的一者或多者:吡哆醇(PN)、吡哆醛5'-磷酸盐(PLP)、吡哆醇5'-磷酸盐(P5P)、吡哆醛(PL)、吡哆胺(PM)、吡哆胺5'-磷酸盐(PMP)、4-吡啶基酸和吡硫醇。在优选实施方案中,任何维生素B6的至少一部分是PN。维生素B6的至少一部分可以是PLP。通过吡哆醛激酶将吸收的吡哆胺转化为PMP,通过吡哆胺-磷酸转氨酶或吡哆醇5'-磷酸氧化酶将该PMP进一步转化为PLP,该吡哆胺-磷酸转氨酶或吡哆醇5'-磷酸氧化酶还催化PNP向PLP的转化。[2]吡哆醇5'-磷酸氧化酶依赖于黄素单核苷酸(FMN)作为核黄素(维生素B2)产生的辅因子。

在一个实施方案中,维生素B6可按以下量进行施用:维生素B6的日剂量为约1.0mg-600mg维生素B6/天,例如约1.0mg-200mg维生素B6/天,例如约1.0mg-25.0mg维生素B6/天,例如约10mg-20mg维生素B6/天。在一个实施方案中,当吡哆醇:烟酰胺按以下比率存在时,该组合特别有效,特别是对肌细胞的扩增和定型:约1:100至约1:9、优选约1:80至约1:20、优选约1:75至约1:25、更优选约1:60至约1:30。在一个实施方案中,吡哆醇:烟酰胺按约1:45至约1:30的比率存在。

在一些实施方案中,包含烟酰胺和维生素B6的组合的组合物为营养组合物的形式。

在一些实施方案中,包含烟酰胺和维生素B6的组合的组合物为食物产品、食品补充剂、营养品、特殊医疗用途配方食品(FSMP)、营养补充剂、乳基饮品、低容量液体补充剂或代餐饮料的形式。

在一些实施方案中,包含烟酰胺和维生素B6的组合的组合物为食品添加剂或药物的形式。

食品添加剂或药物可为例如片剂、胶囊、锭剂或液体的形式。食品添加剂或药物优选地作为持续释放制剂提供,从而允许长时间恒定供应活性成分。

组合物可选自以下项:基于乳粉的产品;速溶饮品;即饮型制剂;营养粉末;营养液体;乳基产品,尤其是酸乳酪或冰淇淋;谷类产品;饮料;水;咖啡;热牛奶咖啡;麦芽饮料;巧克力风味饮料;烹饪产品;汤;片剂;和/或糖浆。

组合物还可包含保护性水性胶体(诸如树胶、蛋白质、改性淀粉)、粘结剂、成膜剂、包囊剂/材料、壁/壳材料、基质化合物、包衣、乳化剂、表面活性试剂、增溶剂(油、脂肪、蜡、卵磷脂等)、吸附剂、载体、填料、共化合物、分散剂、润湿剂、加工助剂(溶剂)、流动剂、掩味剂、增重剂、胶凝剂、凝胶形成剂、抗氧化剂和抗微生物剂。

此外,根据政府机构(例如USRDA)的推荐,组合物可含有适用于口服或经肠施用的有机或无机载体材料,以及维生素、矿物质痕量元素和其他微量营养素。

本发明的组合物可包含蛋白质源、碳水化合物源和/或脂质源。

可使用任何合适的膳食蛋白质,例如动物蛋白质(诸如乳蛋白、肉蛋白和卵蛋白);植物蛋白(诸如大豆蛋白、小麦蛋白、大米蛋白和豌豆蛋白);游离氨基酸的混合物;或其组合。乳蛋白(诸如酪蛋白和乳清)和大豆蛋白是特别优选的。

如果组合物包含脂肪源,则脂肪源优选地提供配方食品的5%至40%的能量;例如,20%至30%的能量。可添加DHA。可使用低芥酸菜籽油、玉米油以及高油酸葵花油的共混物来获得合适的脂肪分布型。

碳水化合物源可更优选地提供组合物的40%至80%之间的能量。可使用任何合适的碳水化合物,例如蔗糖、乳糖、葡萄糖、果糖、玉米糖浆固体、麦芽糊精以及它们的混合物。

本公开的另一方面是一种套件,该套件包含治疗有效量的本文所公开的任何组合物。在一个实施方案中,该套件被配置用于组合物的口服施用。例如,该套件可为两个胶囊的形式,其中第一胶囊包含维生素B6,并且第二胶囊包含烟酰胺。

本公开的另一方面是一种制备组合物的方法。该方法可包括将烟酰胺和维生素B6的治疗有效量的组合进行组合,优选地该组合的量对于本文所公开的至少一种生理益处具有治疗效果。

治疗方法

应认识到,本文对治疗的所有提及包括治愈性、缓和性和预防性治疗。优选哺乳动物,特别是人类的治疗。人类治疗和兽医治疗均在本发明的范围之内。

在一个实施方案中,本发明提供了一种预防和/或治疗骨骼肌质量、骨骼瘦肌肉质量、骨骼肌握力和/或骨骼肌功能的损失和/或改善它们的方法。该方法包括向有需要的个体施用治疗有效量的本文所公开的任何组合物。施用的非限制性示例包括口服施用和静脉内施用。在一个实施方案中,施用是口服施用。在一个实施方案中,该方法包括向有需要的个体施用治疗有效量的维生素B6和烟酰胺的组合。

在另一个实施方案中,该方法包括向有需要的个体施用有效量的维生素B6和烟酰胺的治疗有效量的组合。

虽然用于本发明中的组合物可单独施用,但它们通常与药物载体、赋形剂或稀释剂混合施用,特别是对于人类疗法而言。

在本发明的另一个实施方案中,本发明的化合物或组合物可与高热量、高蛋白质、高碳水化合物、维生素B12和/或维生素D补充剂、抗氧化剂、ω脂肪酸、丁酸盐产生剂和/或多酚的膳食干预组合用于预防和/或治疗骨骼肌质量、骨骼瘦肌肉质量、骨骼肌握力和/或骨骼肌功能的损失和/或改善它们的方法中。

在本发明的上下文中,表述“丁酸盐产生剂”表示当施用给受试者时能够递送和/或刺激丁酸盐的产生(例如在所述受试者的肠道中)的物质或成分。丁酸盐产生剂的非限制性示例有:丁酸钠、丁酸钾和/或含丁酸的甘油三酯,诸如,例如在同一申请人的专利申请WO2019/228851中描述的那些。

在一些实施方案中,包含烟酰胺和维生素B6的组合的组合物在组合制剂中用于同时、分别或相继使用,优选同时使用。

如本文所用,术语“组合”或术语“以组合”、“与……组合使用”或“组合制剂”可指两种或更多种试剂同时、相继或分别组合施用。

如本文所用,术语“同时”意指同时(即,在同一时间)施用这些试剂。

如本文所用,术语“相继”意指一个接一个地施用这些试剂。

如本文所用,术语“分别”意指彼此独立地但在一定时间间隔内来施用该时间间隔使该试剂可以产生组合的(优选协同的)影响。因此,“分别”施用可能允许例如在1分钟、5分钟或10分钟内在施用一种试剂之后施用另一种试剂。

无需进行过多实验,技术人员可容易地确定向受试者施用的本发明试剂之一的合适的剂量。通常,医师会确定对个体患者最适合的实际剂量,并且该剂量将取决于多种因素,包括所采用的具体活性剂的活性、活性剂的代谢稳定性和作用时长、年龄、体重、一般健康状况、性别、饮食、施用模式和时间、排泄率、药物组合、特定病症的严重程度和个体正接受的疗法。当然也可存在有益的较高或较低剂量范围的个别情况,这在本发明的范围之内。

在一个实施方案中,该方法包括向有需要的个体施用维生素B6和烟酰胺的治疗有效量的组合,该维生素B6的日剂量为1.0mg-600mg维生素B6/天、优选1.0mg-200mg维生素B6/天、优选1.0mg-25.0mg维生素B6/天,该烟酰胺的量为约1mg/天至约3000mg/天、优选约10mg/天至约2000mg/天、更优选500mg/天至约1000mg/天。

在一个实施方案中,向个体施用该组合,持续至少一个月的时间段;优选至少两个月,更优选至少三个月、四个月、五个月或六个月;最优选至少一年。在该时间段期间,可将该组合施用给个体每周至少一天;优选每周至少两天,更优选每周至少三天、四天、五天或六天;最优选每周七天。该组合可每天以单次剂量或每天以多次单独剂量施用。

上述施用示例不需要无中断的连续每日施用。相反,在施用中可以存在一些短暂的中断,例如在施用期间中断两至四天。施用组合物的理想持续时间可以由本领域的技术人员确定。

受试者

在一些实施方案中,受试者是人类或非人动物。

非人类动物的示例包括脊椎动物例如哺乳动物,如非人类灵长类动物(特别是高等灵长类动物)、狗、啮齿类动物(例如,小鼠、大鼠或豚鼠)、猪和猫。非人类动物可为伴侣动物。

优选地,受试者是人类。

在一个实施方案中,个体选自由以下项组成的组:衰老受试者;老年受试者;肌肉疲劳或肌无力的受试者;移动性受损的受试者;虚弱受试者;虚弱前期受试者;肌肉减少症受试者;从虚弱前期、虚弱、肌肉减少症或移动性受损中恢复的受试者;经历身体康复(例如,从对肌肉、骨骼、韧带或神经系统中的一者或多者的损伤恢复)的受试者;运动员;以及宠物。

优选地,可通过本文所公开的方法改善的肌肉功能包括选自肌肉力量、步行速度以及它们的组合的特征。肌肉功能通常定义为每单位垂直骨骼肌质量或每肌肉体积的力量。

可通过本文所公开的方法治疗的与钙耗尽或缺乏相关的肌肉疾病的非限制性示例包括肌营养不良、先天性核心肌病和线粒体肌病。具体的非限制性示例包括:Barth综合征;慢性进行性眼外肌麻痹(cPEO);Kearns-Sayre综合征(KSS);Leigh综合征;线粒体DNA耗尽综合征(MDDS);线粒体脑肌病、乳酸性酸中毒和类中风发作(MELAS);线粒体神经胃肠道脑肌病(MNGIE);肌阵孪性癫痫伴蓬毛样红纤维(MERRF);神经病变、共济失调和色素性视网膜炎(NARP);以及皮尔逊综合征。

个体可能处于障碍或病症(例如,肌肉减少症、虚弱、肌肉疲劳或肌无力,或肌肉功能、肌肉表现或肌肉力量中的一者或多者受损)的风险,在这种情况下,有效量的组合物是预防有效剂量;或者个体可能患有障碍或病症,在这种情况下,组合物的有效量是治疗有效剂量。在一些实施方案中,方法包括在施用之前将个体鉴定为患有该病症或存在该病症风险。

在另一个实施方案中,本公开提供了一种治疗或预防中老年的移动性受损的方法。该方法包括向中老年口服施用有效量的钙与橄榄苦苷或其代谢物中的至少一者的组合。中老年可以是老年个体。在一些实施方案中,中老年患有选自以下的病症:虚弱、虚弱前期、肌肉减少症、从肌肉减少症恢复、骨质疏松、骨关节炎、营养不良、存在营养不良风险、正在接受康复、计划在下一年内接受康复以及它们的组合。

组合物可以一定量施用给中老年,该量足以预防、至少部分地降低发展成虚弱或肌肉减少症的风险,和/或在尚未在个体中发展成病症的情况下至少部分地降低虚弱前期、虚弱、肌肉减少症或移动性受损的严重性。这样的量被定义为“预防有效剂量”。同样,确切量取决于与个体相关的多种因素,诸如他们的体重、健康状况和肌肉功能(例如肌肉力量、步行速度等)损失的程度。

实施例

以下非限制性示例支持包含烟酰胺和维生素B6的组合物用于预防和/或治疗骨骼肌质量、肌肉力量和/或肌肉功能的损失的意想不到的有效性。

实施例1:肌肉干细胞的肌原扩增和定型

材料和方法

将来自不同的供体(供体1、供体2和供体3)的人原代成肌细胞以每孔1'000个细胞的密度接种于384孔板中的骨骼肌生长培养基(SKM-M,AMSbio)中。为进行处理,在初始接种16小时后将化合物直接添加至成肌细胞培养物。

然后使所有培养物生长96小时。使用针对Pax7和MyoD的抗体对细胞染色以测定Pax7和MyoD表达,并用Hoechst 33342复染以使细胞核可视化。Pax7+细胞被定义为表示表达Pax7的细胞,而与MyoD表达无关。MyoD+细胞被定义为不表达Pax7但表达MyoD的细胞。使用ImageXpress(Molecular Devices)平台进行图像采集。使用基于MetaXpress软件的多波长细胞评分的定制模块分析进行定量。

另外,测试了范围从1:2至1:80的吡哆醇与烟酰胺之间的若干比率(维生素B6/NAM的比率),并且图8表示在相同模型中对于这些特定比率的Pax7+细胞的数目。

*,**,***,****表示与对照的差异,单因素方差分析,其中分别p<0.05,p<0.01,p<0.001,p<0.0001。数据表示为平均值+/-SEM。

结果

结果呈现在图1至图5中。

汇集从供体1和供体2的人原代成肌细胞获得的数据(见图1)。对于每种条件,确定细胞总数以评估化合物毒性,并将Pax7+细胞或MyoD+细胞的数目归一化为总细胞数,以便评估该群体的比例并且表达为与对照条件(DMSO 1%)相比的倍数变化。图1A表示Pax7+细胞的比例,并且图1B表示MyoD+细胞的比例。这些数据表明,烟酰胺通过以剂量依赖性方式增加扩增细胞(Pax7+)和分化细胞(MyoD+)两者的比例来促进肌肉干细胞功能。

类似地,对于吡哆醇,汇集从供体1和供体2的人原代成肌细胞获得的数据。对于每种条件,确定细胞总数以评估化合物毒性,并将Pax7+细胞或MyoD+细胞的数目归一化为总细胞数,以便评估该群体的比例并且表达为与对照条件(DMSO 1%)相比的倍数变化。图2A表示Pax7+细胞的比例,并且图2B表示MyoD+细胞的比例。这些数据表明,吡哆醇通过以剂量依赖性方式增加分化(MyoD+)细胞的比例来促进肌肉干细胞功能。

图3表示烟酰胺和吡哆醇单独或组合对MyoD+细胞(来自供体3)的作用。对于每种条件,将MyoD+细胞的数目归一化为对照条件(DMSO1%)中MyoD+细胞的数目。图3A表示归一化为对照条件的MyoD+细胞的数目。图3B表示与对照条件(DMSO 1%)相比MyoD+细胞数目的增加。这些数据表明,烟酰胺和吡哆醇的组合的作用大于烟酰胺和吡哆醇的单独作用的总和,表明了协同作用。实际上,通过应用线性回归模型(相互作用项,p=0.05),我们能够观察到烟酰胺和吡哆醇之间的统计学上显著的协同作用。

作为对比实验,与上述类似地测量烟酰胺(NAM)与维生素B9的组合(见图4)。与吡哆醇(维生素B6)不同,当与烟酰胺组合添加时,维生素B9(B族维生素复合物的另一成员)既不具有任何累加作用也不具有协同作用。另外,图5表明吡哆醇与烟酰胺之间的比率(维生素B6/NAM的比率)对促进肌肉干细胞功能具有相关影响。

实施例2:烟酰胺(NAM)和吡哆醇(B6)的组合对成年和老年动物的肌肉干细胞功能

材料和方法

为了重现成人骨骼肌响应于损伤或疾病而发生的肌肉再生的生理过程,我们将心脏毒素肌内注射到小鼠后肢肌肉中。在诱导肌肉损伤前一周,相对于水对照组通过口服灌服我们感兴趣的化合物(烟酰胺和吡哆醇,分别为200mg/kg体重和4mg/kg体重)给予小鼠。每天处理小鼠一次,直到实验结束。为了评估肌肉再生的效率,在受伤后5天(图6和图7)和12天(图8)收获先前受伤的肌肉并制备冷冻切片。然后测量若干肌原标记物。使用特异性抗体针对Pax7、肌细胞生成素、层粘连蛋白(以描绘肌纤维)和胚胎肌球蛋白重链(以定义受伤/再生区域)表达对冷冻切片进行染色,并用Hoechst 33342复染色以可视化细胞核。通过分别对Pax7+细胞(图6A和图7A)和肌细胞生成素+细胞(图6B和图7B)的数目进行计数来评估肌肉干细胞的肌原分化的扩张早期阶段和后续阶段。数据被表示为受伤肌肉的单位面积的细胞数目,表示为与对照条件相比的倍数变化。肌肉纤维成熟的后期阶段(图8)是通过量化每个新形成的肌肉纤维的大小来评估,这些新形成的肌肉纤维是基于胚胎肌球蛋白重链和层粘连蛋白的表达而测量的,这些表达允许识别和描绘这些新生肌纤维。结果以肌肉纤维横截面积(μm2)示出。图6所示的实验是用被定义为成年群体的3月龄小鼠进行。图7和图8所示实验是用被定义为老年群体的24月龄小鼠进行,以及用“成年”小鼠作为对照。

结果

这些数据表明,在肌肉修复/再生的体内临床前模型中,烟酰胺和吡哆醇的组合通过增加扩增细胞(Pax7+)和分化细胞(MyoD+)两者的数目来促进肌肉干细胞功能(图6)。在老年动物中也进行了类似的实验(图7),并且表明,在衰老的情况下,烟酰胺和吡哆醇的组合也通过增加扩增细胞(Pax7+)和分化细胞(MyoD+)两者的数目来促进肌肉干细胞功能,从而将这些生物读数恢复到成年动物的水平。另外,图8表明烟酰胺和吡哆醇的组合能够通过增加新形成的肌肉纤维的大小来促进肌肉修复过程。

对本文所公开的目前优选的实施方案作出的各种变化和修改对于本领域的技术人员将是显而易见的。可在不脱离本发明主题的实质和范围且不减弱其预期优点的前提下作出这些变化和修改。因此,此类变化和修改旨在由所附权利要求书涵盖。

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技术分类

06120116552066