用于改善虚弱和衰老的方法
文献发布时间：2023-06-19 09:29:07
技术领域
本公开涉及用于治疗年龄相关疾病和/或改善虚弱的组合物和方法。
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背景技术
哺乳动物的衰老与体细胞DNA损伤的积累、慢性全身炎症的增加和免疫系统清除受损细胞的效率降低相关。
来源于鞭毛蛋白的TLR5激动剂已被开发作为各种疾病的疗法。例如，恩托莫德(entolimod)是在药理学上有用的自然TLR5激动剂鞭毛蛋白的衍生物，目前正被开发作为医疗放射对策。恩托莫德除了它的放射防护活性外，在临床前癌症模型中也表现出免疫治疗活性。
目前医学中还没有常规用于预防和治疗衰老的药物或治疗方法。已证明通过限制热量摄入可以延长健康生命和寿命。使用mTOR抑制剂诸如雷帕霉素可达到类似的效果。然而，两者都需要长期应用。因此，需要能够减缓年龄相关虚弱(自然发生的和由例如癌症治疗加速的)的进展过程的药剂。
发明内容
因此，在某些方面，本发明提供了改善或减少和/或治疗或预防患者虚弱的方法，其中所述方法包括：识别出期望或需要虚弱治疗或预防的患者，以及向所述患者施用重组TLR5激动剂，其中重组TLR5激动剂未与致病性蛋白抗原融合。
在一些实施方案中，虚弱为年龄相关的。在一些实施方案中，虚弱包括主要生理功能缺陷的积累、再生能力的降低、伤口愈合受损和年龄相关疾病的风险增加。例如，在一些实施方案中，虚弱与自然衰老或加速衰老相关。可根据本领域技术人员已知的任何数量的指数或测试来测量虚弱。例如，一个这样的指数，生理虚弱指数(PFI)包括测量选自以下的一种或多种参数：握力、收缩压、舒张压、血流量、血液中性粒细胞数、血液中性粒细胞百分比、血液单核细胞数、血液单核细胞百分比、淋巴细胞数、红细胞数、血红蛋白水平、红细胞压积水平、平均红细胞体积、平均红细胞血红蛋白水平、平均红细胞血红蛋白浓度和角质形成细胞衍生的细胞因子水平。任何一个个体与参考标准的偏差称为缺陷，并且个体的总体平均PFI评分是缺陷与所测量参数的总数的比率。
在一些实施方案中，本发明提供了改善或减少和/或治疗或预防患者虚弱的方法，如通过患者的PFI评分的降低所测量的。在一些实施方案中，本发明的用于改善或减少和/或治疗或预防患者虚弱的方法和组合物包括随时间推移保持PFI评分，使得所述评分以低于在患者未被施用本发明的TLR5激动剂的情况下的速率增加。在本发明的一些实施方案中，患者的PFI评分随时间推移几乎保持不变。在其他实施方案中，本发明的方法提供了与自然衰老和/或加速衰老(例如，由例如癌症或癌症治疗引起的加速衰老)相关的细胞老化和免疫老化的减少。
在另一方面，本发明提供了治疗或预防患者中的年龄相关疾病或病症的方法，其中所述方法包括：识别出期望或需要治疗或预防年龄相关疾病或病症的患者，以及向所述患者施用重组TLR5激动剂，其中重组TLR5激动剂未与致病性蛋白抗原融合。在一些实施方案中，年龄相关疾病或病症的特征在于细胞老化或免疫老化增加。
在一些实施方案中，年龄相关疾病或病症选自加速衰老、心血管疾病、脑血管疾病、外周血管疾病、心脏舒张功能障碍、良性前列腺肥大、主动脉瘤、肺气肿、动脉粥样硬化、糖尿病、肺纤维化、失明、痴呆、阿尔茨海默氏病、肾功能不全、骨关节炎、低度慢性无菌炎症、椎间盘突出、虚弱、脱发、听力下降、视力下降、肌肉疲劳、皮肤病状、皮肤痣、皱纹皮肤、色素沉着、疤痕、瘢痕疙瘩、酒渣鼻、白癜风、鱼鳞病、皮肌炎、光化性角化病和肌萎缩。
在具体的实施方案中，本发明的方法包括治疗或预防加速衰老。在一些实施方案中，加速衰老是早衰样综合征(Progeroid syndrome)或其症状，包括但不限于早年衰老综合症(Hutchinson-Gilford progeria syndrome)(HGPS)、Werner综合征(WS)、Bloom综合征(BS)、Rothmund-Thomson综合征(RTS)、Cockayne综合征(CS)、着色性干皮病(XP)、毛发硫营养不良症(TTD)、合并着色性干皮病-Cockayne综合征(XP-CS)或限制性皮肤病(RD)。患有这些疾病或病症中的一种的受试者通常具有缩短的寿命(即生命期限)。
在其他实施方案中，加速衰老是由癌症或癌症治疗引起的。例如，本发明设想，在自然衰老过程中诱导加速的癌症治疗选自由以下组成的一种或多种疗法：放射治疗、激素、酪氨酸激酶抑制剂、蒽环类、烷基化剂、拓扑异构酶抑制剂、抗代谢物/细胞毒性药物、BRAF抑制剂、抗肿瘤抗生素、异喹诺酮类生物碱、Bcl-2抑制剂、造血细胞移植(HCT)、端粒酶抑制剂、核苷类似物逆转录酶抑制剂、DNA交联剂、核糖核酸还原酶抑制剂、微管抑制剂和miRNA。
在一些实施方案中，设想了患者接受可诱导加速衰老的治疗的任何癌症。在一个实施方案中，患者接受治疗的癌症为血液学癌症。此外，在一些实施方案中，患者在童年期间接受癌症治疗。
在其他实施方案中，重组TLR5激动剂是在患者接受癌症治疗后至少一周、或至少一个月、或至少六个月、或至少一年、或至少两年、或至少三年、或至少四年或至少五年向患者施用的。在一些实施方案中，患者不再患有癌症，或者患者在施用重组TLR5激动剂时处于缓解期。
附图说明
通过参考下面的结合附图的详细描述，将更容易理解实施方案的上述特征，其中：
图1A至图1B.NIH Swiss雄性和雌性小鼠的寿命和时序衰老。A.雄性和雌性NIHSwiss小鼠的Kaplan-Meier存活曲线(n＝79/组)。未检测到两种性别之间的统计学上显著的差异，其中雄性和雌性的平均生命期限分别为89.13+3.49和96.95+2.99周(p＝0.368，对数秩检验)。B.对于不同年龄的时序衰老的雄性和雌性NIH Swiss小鼠创建的生理虚弱指数(PFI)。PFI的年龄依赖性增加反映了在两种性别的小鼠中观察到的健康缺陷的积累。
图2.鞭毛蛋白治疗的实验方案的示意图。在每个实验组中，雄性和雌性每天接受皮下注射短疗程的鞭毛蛋白(1mg/注射)，连续5天：第1组在55周龄，第2组在第44周，并且第3组在第18周和第84周接受两个疗程。在小鼠达到26、52、78、104和120周时评估PFI。
图3.在55周龄时单次五天疗程的鞭毛蛋白(实验组1)施用使NIH Swiss雄性小鼠的平均存活从89±7.9周增至112.3±9.2周。未检测到对雌性小鼠存活率的影响。创建了104周龄和120周龄雄性和雌性小鼠的生理虚弱指数。在生命早期五天注射疗程的鞭毛蛋白显著降低了雄性小鼠的PFI，但对雌性小鼠无影响。
图4.来自实验组1的小鼠生理虚弱指数的动态变化。在104周时，经鞭毛蛋白治疗的雄性组(虚线)的平均PFI比治疗55周时增加了33％，而对照组小鼠(实线)稳定增加了100％。在雌性组中未观察到影响。
图5.来自实验组2的小鼠生理虚弱指数的动态变化。小鼠在44周龄时注射鞭毛蛋白。78周和104周时评估的平均PFI值显示，经鞭毛蛋白治疗的雄性组(虚线)在治疗时间内几乎没有变化，而对照组小鼠(实线)稳定增加了200％。在雌性组中未观察到影响。
图6.来自实验组3的小鼠生理虚弱指数的动态变化。小鼠在18周龄和84周龄时注射鞭毛蛋白两次。在52、78、88和104周龄时，四次评估的平均PFI显示，经鞭毛蛋白治疗的雄性组(虚线)的增加与对照组小鼠(实线)相比明显更小。在雌性组中未观察到影响。
图7.长期施用Rapatar(纳米水溶性雷帕霉素，参见Comas等人,Aging(Albany NY)10:715-22(2012))延长雌性NIH Swiss小鼠的生命期限，但不能延长雄性小鼠的生命期限。89周龄开始接受饮用水中的Rapatar的小鼠的Kaplan-Meier生存曲线。慢性施用雷帕霉素使雌性小鼠的生命期限从114.4±3.1周增加至127.3±3.1周(p＝0.01，Kaplan-Meier对数秩检验)。
图8.NIH Swiss小鼠治疗和评估的时间表的示意图(未按比例绘制)。“恩托莫德”箭头指示恩托莫德治疗(或对照组中的PBS治疗)的时间，并且“PFI”箭头指示PFI测定的时间。
图9.恩托莫德治疗对“老年”小鼠寿命的影响。Kaplan-Meier存活曲线显示了在113周龄(箭头)时接受5次每天恩托莫德(5μg/小鼠；深色线)或PBS(浅色线)的SQ注射的雄性和雌性NIH Swiss小鼠的存活曲线。
图10.恩托莫德治疗对“中年”小鼠寿命的影响。Kaplan-Meier存活曲线显示了在55周龄(箭头)时接受5次每天恩托莫德(5μg/小鼠；深色线)或PBS(浅色线)的SQ注射的雄性和雌性NIH Swiss小鼠的存活曲线。
图11.恩托莫德治疗对“青年”小鼠寿命的影响。Kaplan-Meier存活曲线显示了在18周龄和84周龄(箭头)时接受5次每天恩托莫德(5μg/小鼠；深色线)或PBS(浅色线)的SQ注射的雄性和雌性NIH Swiss小鼠的存活曲线。
图12.用恩托莫德治疗112周龄的NIH Swiss小鼠对128周龄时测量的平均PFI没有影响。在图表的条形图中，每组评估的动物数量以白色显示
图13.用恩托莫德治疗55周龄的NIH Swiss小鼠导致在104周龄和120周龄时，雄性小鼠的PFI降低，但雌性小鼠不降低。在图表的条形图中，每组评估的动物数量以白色显示。
图14.在18周龄和84周龄时接受恩托莫德治疗后，雄性和雌性NIH Swiss小鼠的PFI变化动态。在18、52、84和104周龄时，测定了经恩托莫德治疗(黑色圈)和经PBS治疗(灰色圈)的小鼠组的平均PFI。通过箭头指示治疗时间。
具体实施方式
本公开的一些方面和实施方案至少部分地基于以下发现：未与致病性蛋白抗原融合的TLR5激动剂(例如，重组鞭毛蛋白和/或基于鞭毛蛋白的剂，诸如恩托莫德)可例如有效改善和/或治疗或预防虚弱和/或治疗或预防年龄相关疾病或病症，和/或预防或减缓衰老(包括加速衰老)。
衰老过程表现为所有主要生理功能的缺陷逐渐积累、再生能力降低、伤口愈合受损以及年龄相关疾病或病症(诸如癌症、2型糖尿病、关节炎、阿尔茨海默氏病和帕金森病、动脉粥样硬化等)的风险增加。总起来，所有这些事件都可描述为虚弱的逐渐增加，并通过所谓的“虚弱指数”来测量。在经受通过化疗和放射治疗癌症的人或动物中，虚弱的年龄相关性增加会加快，这可解释为加速衰老。
在不希望受到理论约束的情况下，本发明设想，自然衰老的进程以及由例如癌症治疗加速衰老的进程，可通过激活对具有鞭毛(由命名为鞭毛蛋白的蛋白值构成的用于主动运动的细胞器)的细菌感染的反应的自然固有免疫机制来显著减缓；此类细菌在体内的存在是由命名为Toll样受体5(TLR5)的细胞表面受体识别的。TLR5激动剂(例如鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德))与TLR5的结合触发生理反应，从而导致免疫系统的全身性动员，同时产生对生物体具有长期影响的多种生物活性因子(细胞因子、趋化因子等)，所述长期影响表现为减缓虚弱获得和改善所治疗的生物体的健康和生命质量。用能够激活TLR5的鞭毛蛋白或其衍生物治疗可作为预防和治疗自然衰老和由癌症治疗及其他类型的中毒引起的过早加速衰老的方法。
衰老是哺乳动物生物体随时间的推移而逐渐发生的全身性病理转化。这与多个器官和组织功能的多种缺陷的积累和再生能力的降低有关，从而导致与年龄相关慢性疾病或病症的发展，所述疾病或病症包括动脉粥样硬化、糖尿病、肺纤维化、失明、痴呆、肾功能不全、骨关节炎和低度慢性无菌炎症以及本文所设想的其他年龄相关疾病和病症。这些病状经常与老年综合征(包括虚弱、认知障碍和不能行走)的逐渐发展相一致。衰老是自然且不可避免的过程。衰老的根本原因仍有争议；然而，衰老的两个特征被普遍接受：DNA损伤的增加和全身性无菌慢性炎症的发展，两者都被认为是年龄相关病理学的主要因素。
在各种实施方案中，本发明提供了减少衰老或引起衰老的多个缺陷的方法。在各种实施方案中，本发明提供了减少DNA损伤的量或细胞影响的方法。在各种实施方案中，本发明提供了减少全身性无菌慢性炎症的量或细胞影响的方法。
在各种实施方案中，本发明提供了改善例如可在老年受试者中功能性衰退的受损细胞的细胞清除的方法
在各种实施方案中，本发明涉及例如通过减少、停止或延迟老化来治疗或预防细胞老化。在不受任何特定理论约束的情况下，细胞衰老(老化)被认为是由诸如mTOR通路的信号转导途径的过度刺激和过度激活引起的，特别是当细胞周期被阻断时，导致细胞过度激活和功能亢进。这继而导致次级信号阻力和代偿不全。细胞功能亢进和信号阻力均导致器官损伤(包括远隔器官中)，表现为衰老(亚临床损伤)和年龄相关疾病或病症(临床损伤)，最终导致器官死亡。细胞衰老的标志物的非限制性实例包括细胞肥大、增殖潜能的永久丧失、大面积扁平细胞形态和β-半乳糖染色。在各种实施方案中，本发明涉及调节细胞衰老的任何标志物。
在各种实施方案中，本发明提供了改善或减少和/或治疗或预防患者虚弱的方法，其中所述方法包括：识别出期望或需要虚弱治疗或预防的患者，以及向所述患者施用重组TLR5激动剂，其中重组TLR5激动剂未与致病性蛋白抗原融合。
在一些实施方案中，虚弱包括主要生理功能缺陷的积累、再生能力的降低、伤口愈合受损和年龄相关疾病的风险增加。例如，在一些实施方案中，虚弱与自然衰老或加速衰老相关。可根据本领域技术人员已知的任何数量的指数或测试来测量虚弱。例如，一个这样的指数，生理虚弱指数(PFI)包括测量选自以下的一种或多种参数：握力、收缩压、舒张压、血流量、血液中性粒细胞数、血液中性粒细胞百分比、血液单核细胞数、血液单核细胞百分比、淋巴细胞数、红细胞数、血红蛋白水平、红细胞压积水平、平均红细胞体积、平均红细胞血红蛋白水平、平均红细胞血红蛋白浓度和角质形成细胞衍生的细胞因子水平。任何一个个体与参考标准的偏差称为缺陷，并且个体的总体平均PFI评分是缺陷与所测量参数的总数的比率。
虚弱可表现为对压力源的脆弱性和承受压力的能力降低。例如，Buchner和Wagner1992Clin Geriatr Med.1992年2月；8(1):1-17的公开内容在此以引用的方式整体并入。虚弱可表现为失去稳态机制的复杂性(例如，互联性和/或反馈或前馈)。例如，Lipsitz 2002JGerontol A Biol Sci Med Sci.2002年3月；57(3):B115-25的公开内容在此以引用的方式整体并入。虚弱还可表现为流过生物体的能量废用和/或减少，如描述于Bortz 2002,JGerontol A Biol Sci Med Sci.2002年5月；57(5):M283-8中，其在此以引用的方式整体并入。虚弱还可表现为体内平衡失调，如Ferrucci 2005J.Gerontol.ABiol.Sci.Med.Sci.60,56所描述的，其在此以引用的方式整体并入。
存在用于定量评估人和动物的缺陷和虚弱的衰老相关性积累的若干种综合性方法。个体有机体在其健康状况和衰老速率方面各不相同。为了解释此种异质性，引入了虚弱指数(FI)作为数值评分，它是人体存在的缺陷与研究中所考虑的缺陷的总数的比率。FI的变化以个体衰老速率为特征。类似的方法也适用于实验室动物。虚弱指数被认为是可靠且广泛接受的“生理年龄”的量度和指示生命质量下降的总体健康下降的程度。
在某些方面和实施方案中，本文提供了包括用于改善和/或治疗或预防患者虚弱和/或降低患者虚弱指数的方法。虚弱可以本领域中已知的许多方法中的任一种来评估。例如，虚弱和评估/索引虚弱的方法描述于Hubbard等人,Ageing,以电子方式公布,2008年11月,第115-118页；Cesari等人,Age and Ageing,43:10-12,2014；以及Mohler等人,Experimental Gerontology,54:6-13,2014，所述申请均在此以引用的方式并入。
在各种实施方案中，如美国专利申请公布号2015/0285823中所述计算虚弱指数，所述申请以引用的方式并入本文。例如，提供了确定虚弱指数的说明。虚弱指数被开发来评估同一时序年龄的生物体健壮至衰弱的范围，以解决时序年龄并不总是反映生理年龄的概念。基于16项参数(包括对体重、握力、血压、全血细胞计数、细胞因子水平分析的测量)，将FI计算为所测量的缺陷的总数的比率，并将FI的评分在0(无缺陷＝健壮)与1(所有缺陷都存在＝虚弱)之间分配。因此，较高的FI指示生物体的健康状况较差。在此方面，提供FI作为用于评估同一时序年龄的生物体“健壮”至“虚弱”的范围的可用工具。
在某些实施方案中，本发明的方法减少或预防如生理虚弱指数(PFI)所测量的受试者的虚弱，如描述于Antoch等人Aging.2017；9:1-12中(在此以引用的方式整体并入)。例如，可参考青年参考受试者来确定个体受试者的PFI。对于每个受试者，测量各种参数。这些参数包括非侵入式测量，包括年龄、体重、握力和舒张压。还可测定其他血液化学测量，包括白细胞计数、中性粒细胞计数、中性粒细胞百分比、淋巴细胞百分比、单核细胞百分比、嗜酸性粒细胞百分比、红细胞计数、血红蛋白水平、红细胞压积水平、平均红细胞体积、平均红细胞血红蛋白水平、平均红细胞血红蛋白浓度、血小板计数和平均血小板体积。计算每个参数的平均值和标准偏差。与任何单个参数的平均值相差大于1标准偏差(STDEV)的受试者被排除在参考组之外。将较大年龄的受试者所测量的每个参数值与参考组的相应值进行比较，并分配评分。相差小于1STDEV的值被分配的评分为0(无缺陷，在参考组的范围内)。对于相差1STDEV的值，评分为0.25(最小缺陷)。与参考组中相应值相差2STDEV的值评分为0.5，并且相差3STDEV的值评分为0.75。如果值高于3STDEV，则将其评分为1(极度缺陷)。个体受试者所表达的缺陷数量被计算为所测量的参数总数的比率，并且被称为生理虚弱指数(PFI)。
在一些实施方案中，本发明的方法减少或改善和/或治疗或预防受试者的虚弱，如PFI所测量的。例如，向受试者施用重组TLR5激动剂以便减少或改善和/或治疗或预防可导致PFI评分降低的虚弱。在一些实施方案中，受试者的PFI评分降低至少5％、至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％或至少100％。在一些实施方案中，受试者的PFI评分降低约25％至75％、约25％至50％或约50％至75％。在其他实施方案中，受试者的PFI评分降低至不大于0.9、0.85、0.8、0.75、0.7、0.65、0.6、0.55、0.5、0.45、0.4、0.35、0.3、0.25、0.2、0.15、0.1或0.5。
此外，虚弱作为缺陷的积累，可通过Rockwood虚弱指数来测量，如描述于Rockwood等人,J Gerontol A Biol Sci Med Sci.2007年7月；62(7):722-727中，其以引用的方式整体并入。在实施方案中，本发明的方法减少或预防由Rockwood虚弱指数评估的虚弱。
虚弱作为由多个生理系统的累积衰退而导致的储备减少的生物学综合征，可通过Fried虚弱评分来测量，如描述于Fried等人,J Gerontol A Biol Sci Med Sci.2001年3月；56(3):M146-56中，其以引用的方式整体并入。Fried虚弱评分包括物理虚弱表型(PFP)，其测量各种参数，诸如体重减轻大于10磅；与握力有关的无力；自我报告的疲惫；15英尺步行速度；和每周物理活动量(Kcal)。Fried虚弱评分包括评分为0(不虚弱)、1至2(中度虚弱)和大于或等于3(虚弱)。在各种实施方案中，本发明的方法减少或改善和/或治疗或预防受试者的虚弱，如通过Fried虚弱评分所测量的。例如，向受试者施用重组TLR5激动剂以便减少或改善和/或治疗或预防虚弱，可导致Fried虚弱评分从3降至2、从3降至1、从3降至0、从2降至1、从2降至0或从1降至0。此外，在一些实施方案中，向受试者施用重组TLR5激动剂以便减少或改善和/或治疗或预防虚弱，导致受试者的Fried虚弱评分没有增加。
虚弱也可通过虚弱量表(FRAIL Scale)来测量，如Abellean Van Kan等人,J AmMed Dir Assoc.2008年2月；9(2):71-2.doi:10.1016/j.jamda.2007.11.005中所述，其以引用的方式整体并入。虚弱量表中所测量的参数包括持续疲劳的感觉；阻力(爬一层楼梯的能力)；步行(走一个街区的能力)；多于五种疾病；和超过5％的体重减轻。虚弱量表包括评分为0(不虚弱)、1至2(中度虚弱)和大于或等于3(虚弱)。在各种实施方案中，本发明的方法减少或改善受试者的虚弱，如通过虚弱量表评分所测量的。例如，向受试者施用重组TLR5激动剂以便减少或改善虚弱，可导致虚弱量表评分从3降至2、从3降至1、从3降至0、从2降至1、从2降至0或从1降至0。此外，在一些实施方案中，向受试者施用重组TLR5激动剂以便减少或改善和/或治疗或预防虚弱，导致受试者的虚弱量表评分没有增加。
在一些实施方案中，本文所提供的方法使用至少一种可接受的虚弱的量度来改善(或降低)虚弱指数，或延迟或减缓虚弱下降。在一些实施方案中，本文所提供的方法使用至少一种可接受的虚弱的量度来改善(或降低)虚弱指数，或延迟或减缓虚弱下降，所述量度选自虚弱指数(FI)、生理虚弱指数(PFI)、Fried虚弱指数、Rockwood虚弱指数、虚弱量表和改良的虚弱指数。
在一些实施方案中，虚弱包括低瘦质量、无力、疲惫、低能量消耗和/或行走速度缓慢。在实施方案中，本发明的方法减少或预防低瘦质量、无力、疲惫、低能量消耗和/或行走速度缓慢中的一种或多种的发作或发展。
本发明设想了包括施用未与致病性蛋白抗原融合的重组TLR5激动剂的方法。在各种实施方案中，重组TLR5激动剂降低患有年龄相关疾病或病症的患者的细胞老化。
在一些实施方案中，疾病为癌症、年龄相关疾病、烟草相关疾病或皮肤皱纹。
例如，在一些实施方案中，本文所提供的方法是预防或治疗年龄相关疾病或病症，诸如阿尔茨海默氏病、II型糖尿病、黄斑变性、慢性炎症性病变(例如关节炎)，和/或预防已知与衰老相关的癌症类型(例如，前列腺癌、黑色素瘤、肺癌、结肠癌等)的发展，和/或旨在恢复衰老组织(例如皮肤或前列腺)的功能和形态，和/或旨在改善因老化细胞积累(例如，美容治疗色素性皮肤病变)而受损的组织的形态，和/或旨在通过放射或化疗改善癌症治疗的结果，和/或旨在通过消除休眠癌细胞来预防癌症患者的复发性和转移性疾病。本公开适用于预防和/或治疗人和非人动物疾病以及衰老和年龄相关病症。
在各种实施例中，本公开涉及治疗怀疑患有年龄相关疾病或病症或处于发展年龄相关疾病或病症的风险中的个体的方法，所述疾病或病症包括但不限于阿尔茨海默氏病、II型糖尿病、黄斑变性或包含慢性炎症的疾病，包括但不不限于关节炎。
在一些实施方案中，本文所述的方法或用于治疗被识别为患有以下疾病中的任一种或处于患有以下疾病中的任一种的风险中：心血管疾病或病症、炎性疾病或病症、肺部疾病或病症、神经疾病或病症、代谢性疾病或病症、皮肤科疾病或病症、年龄相关疾病或病症、早衰疾病或病症和睡眠病症。
本文在某些方面和实施方案中提供的方法适用于治疗或预防伴随衰老的退行性病症。更具体地，本文所提供的方法可提供以下方面的改进：1)降低脂肪组织丢失的速率；2)降低肌肉纤维直径减小的速率；以及3)降低肤色随时间推移而恶化的速率。这些影响可能在老年接受者中表现得更为显著，即年龄大于50岁的那些老年接受者，尤其是大于60岁或更大，诸如65岁、70岁和75岁和更大。此外，候选接受者还包括那些生活方式造成年龄加速影响的人，包括吸烟者、酗酒和吸毒者、日光浴爱好者等等。
在各种实施方案中，通过本发明的方法治疗的特定病状和疾病或病症包括肌肉减少症。肌肉减少症的特征首先在于肌肉萎缩(肌肉尺寸降低)，以及由诸如肌肉纤维被脂肪置换的因素引起的肌肉组织“品质”降低、纤维化增加、肌肉代谢变化、氧化应激和神经肌肉接点退化。这些变化组合在一起导致肌肉功能进行性损失和虚弱。
在各种实施方案中，通过本发明的方法治疗的其他病状包括白内障和所谓的“老化迹象”，诸如皮肤起皱和变色，以及整体皮肤色调。通过本发明的方法进行的治疗有望降低支撑肤色的脂肪和肌肉减少的速率，从而减少、延迟或消除皮肤起皱。同样，治疗有望对白内障在眼睛中形成的速率有益处。
在一些实施方案中，本发明提供了用于减少受试者的加速老化的方法。例如，在一些实施方案中，本发明涉及向受试者或患者施用重组TLR5激动剂，例如鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德)，以减少与癌症和/或癌症治疗或早衰样综合征相关的加速衰老。
年轻个体暴露于遗传毒性药物治疗或环境中，与上述多种衰老相关的病状过早发展的高风险相关，并且被认为是加速衰老。
这种类型的最常见的医学治疗方法之一是癌症治疗。癌症治疗经常涉及人和动物暴露于遗传毒性应激下，留下大量DNA受损的正常细胞，从而引发老化细胞的积累和慢性全身性炎症的获得。这些情况增加了通常与自然衰老相关的多种疾病或病症的风险，所述疾病或病症诸如甲状腺功能异常、骨密度降低和骨质疏松症增多、不孕症、组织再生受损、心脏毒性、肺纤维化和慢性无菌炎症。
在各种实施方案中，所治疗的癌症选自基底细胞癌，胆道癌；膀胱癌；骨癌；脑和中枢神经系统癌症；乳腺癌；腹膜癌；宫颈癌；绒毛膜癌；结肠癌和直肠癌；结缔组织癌；消化系统癌；子宫内膜癌；食道癌；眼癌；头颈癌；胃癌(包括胃肠癌)；胶质母细胞瘤；肝癌；肝细胞瘤；上皮内瘤变；肾脏癌或肾癌；喉癌；白血病；肝癌；肺癌(例如，小细胞肺癌、非小细胞肺癌、肺腺癌和肺鳞癌)；黑色素瘤；骨髓瘤；神经母细胞瘤；口腔癌(唇、舌、口和咽)；卵巢癌；胰腺癌；前列腺癌；视网膜母细胞瘤；横纹肌肉瘤；直肠癌；呼吸系统癌；唾液腺癌；肉瘤；皮肤癌；鳞状细胞癌；胃癌；睾丸癌；甲状腺癌；子宫或子宫内膜癌；泌尿系统癌；外阴癌；淋巴瘤，包括霍奇金氏和非霍奇金氏淋巴瘤、以及B细胞淋巴瘤(包括低级/滤泡性非霍奇金氏淋巴瘤(NHL)；小淋巴细胞(SL)NHL；中级/滤泡性NHL；中级弥漫性NHL；高级免疫母细胞性NHL；高级淋巴细胞性NHL；高级小型非分裂细胞NHL；大肿块NHL；套细胞淋巴瘤；AIDS相关淋巴瘤；和瓦氏巨球蛋白血症；慢性淋巴细胞性白血病(CLL)；急性淋巴细胞性白血病(ALL)；毛细胞白血病；慢性成髓细胞性白血病；以及其他癌和肉瘤；及移植后淋巴组织增生性疾病(PTLD)，以及与斑痣性错构瘤病相关的异常血管增生，水肿(例如，与脑肿瘤相关的水肿)和梅格斯氏综合征。
癌症幸存者的衰老加速在他们的童年期间就成功治疗癌症的个体中尤为明显。事实上，接受儿童癌症治疗的成人处于慢性疾病(诸如心血管、肺、肝、肾和性腺功能不全)的早期发展和继发性恶性赘生物中的风险增加，并且死亡率增加。20多岁的幸存者中的慢性疾病患病率与50多岁的兄弟姐妹中的患病率相似。在儿童癌症幸存者中，还报告了其他衰老相关病状(诸如认知功能障碍和肌肉力量减弱)的患病率也升高，并且出现的时间比预期早了几十年。这项研究和其他研究表明，一些儿童癌症的幸存者具有与年长成人中发现的一致的生理虚弱表型。造血细胞移植(HCT)幸存者中的生理虚弱也表明衰老加速，并且是过早死亡的预测指标。HCT幸存者中虚弱的患病率比他们的兄弟姐妹高8倍。在移植后至少10年的HCT幸存者中，严重/威胁生命/致命病状的15年累积发生率为41％。
在各种实施方案中，本发明的方法包括治疗或预防过早或加速衰老。在一些实施方案中，加速衰老是早衰样综合征中的任一种的症状，所述早衰样综合征包括但不限于早年衰老综合症(Hutchinson-Gilford progeria syndrome)(HGPS)、Werner综合征(WS)、Bloom综合征(BS)、Rothmund-Thomson综合征(RTS)、Cockayne综合征(CS)、着色性干皮病(XP)、毛发硫营养不良症(TTD)、合并着色性干皮病-Cockayne综合征(XP-CS)或限制性皮肤病(RD)。患有这些疾病或病症中的一种的受试者通常具有缩短的寿命(即，生命期限)。
在各种实施方案中，本发明的方法调节(例如，提高或降低)受试者中的炎症水平。“炎症”是人体对各种急性应激的正常反应，包括感染、发热和损伤。其他类型的炎症包括在组织内和血浆中全身性地发现的促炎细胞因子水平的增加。炎症可与感染相关，但它是对几乎任何类型的损伤或威胁的反应，包括物理创伤、寒冷、放射烧伤、高温或腐蚀性物质、化学刺激物、细菌或病毒病原体、局部缺氧(缺血)或再灌注(氧气突然重新注入缺血组织)及其他。所述炎症包括发红、发热、肿胀和疼痛的典型症状，并可能伴有发炎器官或组织的功能下降。这是涉及多种效应的普遍反应，这些效应可能倾向于对抗可存在于检测到损伤或威胁的位置的致伤剂，或者它可能倾向于将损伤或威胁控制在其初始位置，以防止其迅速扩散。炎症是旨在消除或中和致伤刺激并恢复组织完整性的自我防御反应。与外周炎症一样，神经炎症也可能成为有害过程，并且现在人们普遍接受它可能参与了许多中枢神经系统病症的发病机制。CNS炎症通常与某种程度的组织损伤(包括髓鞘缺失或轴突缺失)相关，并且是患有MS的人患者的中心主题。炎症水平可通过对称为C反应蛋白(或CRP)的特定化合物进行简单的血液测试来定量。
在各种实施方案中，本发明的方法降低受试者中无菌慢性全身性炎症的水平。“无菌慢性全身性炎症”(称为“炎性衰老”)是衰老的特征。随着时间的推移，慢性炎症会对像心脏、大脑和肾脏等器官系统造成损伤，从而导致残疾或过早死亡。供应这些器官的血管容易发炎，从而导致血管壁增厚和血管通道变窄。随着时间的推移所测量的CRP水平升高是人慢性炎症的指标。研究表明，CRP水平升高与心脏病发作和中风的风险增加有关。衰老是复杂的过程，是由环境、遗传、表观遗传和随机因素组合而引起的。慢性促炎状态是衰老的普遍特征。这种慢性低度的全身性炎症在没有明显感染(无菌炎症)的情况下发生被定义为“炎性衰老”，并且代表老年人发病率和死亡率的重要风险因素。Prattichizzo等人于(“Inflammaging”as a Druggable Target:A Senescence-Associated SecretoryPhenotype-Centered View of Type 2Diabetes)Oxid Med Cell Longev.2016中和Nasi等人于(Aging and inflammation in patients with HIV infection),Clin ExpImmunol.2016年5月20日中，探索了衰老与炎症之间的关系。
在各种实施方案中，本发明的方法治疗或预防受试者中的年龄相关疾病或病症。术语“年龄相关疾病或病症”包括但不限于成人中的疾病或病症，诸如癌症、代谢性疾病、心血管疾病、烟草相关疾病或皮肤皱纹。癌症包括但不限于前列腺癌、结肠癌、肺癌、头颈部鳞状细胞癌、食管癌、肝细胞癌、胃癌、胰腺癌、卵巢癌或乳腺癌。年龄相关或与烟草相关的疾病或病症包括心血管疾病、脑血管疾病、外周血管疾病、阿尔茨海默氏病、骨关节炎、心脏舒张功能障碍、良性前列腺肥大、主动脉瘤或肺气肿。
在各种实施方案中，本发明的方法介导受试者的年轻化。术语“年轻化”是指减少或预防衰老进展和/或减少或预防年龄相关疾病或病症进展的结果。术语“年轻化”是指改善虚弱指数的参数和/或衰老细胞表型的其他标志物或年龄相关疾病或病症状态的标志物的过程，例如，改善肌肉耐力或力量、改善葡萄糖耐受、减少全身或局部炎性细胞因子的存在、改善线粒体功能和消除参与细胞衰老表型的表观遗传修饰。在一些实施方案中，在来自老年小鼠的脂肪组织巨噬细胞(ATM)中识别为表达增加的标志物中的至少一个的表达的缺失或减少(Garg,S.K.等人Crit Rev Immunol.2014；34(1):1-14.)：CD11c、CD206、Mgl1、IL-6、TNF-α、Nos2、Ccr-7、IL-12、Arg1、Ccl-2、Ccr-1、Ccr-5、Ccr-9、Mcp-1、Cxcr-3、IL-1β，也可被认为是年轻化的迹象。
在一些实施方案中，本发明提供了用于增加受试者寿命或生命期限的方法。例如，在一些实施方案中，本发明涉及向患者施用重组TLR5激动剂，例如鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德)，以增加寿命或生命期限。
例如，与未施用本文所述的重组TLR5激动剂的受试者相比和/或与生命预期计算值相比，本发明可使受试者的寿命或生命期限增加至少约5年、至少约10年、至少约15年、至少约20年或至少约25年，如本文所述。此外，本发明的各种实施方案设想了减少或降低受试者的细胞老化和/或免疫老化的方法。
在各种实施方案中，相对于可比群体评估寿命或生命期限的增加。例如，寿命或生命期限的增加是相对于队列(例如LEB队列，实际出生队列(出生于某一年的所有个体)的平均生命长度)或时期(例如LEB时期，假定从出生到死亡暴露于某一年观察到的死亡率的假设队列的平均生命长度)进行评估的。此类评估可相对于本领域中关于生命期限和/或寿命的各种报道进行(例如，世界卫生组织(WHO)的健康状况统计：死亡率)。在一些实施方案中，本发明的方法提供比相对于可比群体预期更长的寿命或生命期限。在一些实施方案中，本发明的方法提供比相对于本领域中关于生命期限和/或寿命的各种报道更长的寿命或生命期限(例如，世界卫生组织(WHO)的健康状况统计：死亡率)。
在其他实施方案中，参考一个或多个精算生命表(例如美国社会保障区1900-2100的生命表(精算研究第120号，Bell和Miller))来评估寿命或生命期限的增加。在一些实施方案中，本发明的方法提供比相对于一个或多个精算生命表预期更长的寿命或生命期限。
本文所提供的方法可用于哺乳动物(包括人和非人哺乳动物)患者。使用本发明的方法治疗的非人哺乳动物包括家养动物(即，犬、猫、鼠、啮齿动物和兔类)和农业动物(牛、马、绵羊、猪)。在各种实施例中，被施用化合物或组合物的个体是处于发展年龄相关疾病或病症的风险中、怀疑患有或已诊断有年龄相关疾病或病症的个体。
在本发明的各种实施方案中，患者为青年人、中年人或老年人。例如，在一些实施方案中，患者在约18岁与约35岁之间、或约18岁与约30岁之间、或约18岁与约25岁之间、或约18岁与约20岁之间。在一些实施方案中，患者在约36岁与约55岁之间、或约40岁与约55岁之间、或约45岁与约55岁之间、或约36岁与约50岁之间、或约36岁与约45岁之间、或约36岁与约40岁之间、或约40岁与约50岁之间、或约45岁与约55岁之间。在一些实施方案中，患者在约56岁与约85岁之间、或约60岁与约85岁之间、或约65岁与约85岁之间、或约70岁与约85岁之间、或约75岁与约85岁之间、或80岁与约85岁之间、或56岁与约80岁之间、或56岁与约75岁之间、或56岁与约70岁之间、或56岁与约65岁之间、或56岁与约60岁之间、或约60岁与约80岁之间、或约65岁与约75岁之间。
在一些实施方案中，患者为约1岁、或约2岁、或约3岁、或约4岁、或约5岁、或约6岁、或约7岁、或约8岁、或约9岁、或约10岁、或约11岁、或约12岁、或约13岁、或约14岁、或约15岁、或约16岁、或约17岁、或约18岁、或约19岁、或约20岁、或约21岁、或约22岁、或约23岁、或约24岁、或约25岁、或约26岁、或约27岁、或约28岁、或约29岁、或约30岁、或约31岁、或约32岁、或约33岁、或约34岁、或约35岁、或约36岁、或约37岁、或约38岁、或约39岁、或约40岁、或约41岁、或约42岁、或约43岁、或约44岁、或约45岁、或约46岁、或约47岁、或约48岁、或约49岁、或约50岁、或约51岁、或约52岁、或约53岁、或约54岁、或约55岁、或约56岁、或约57岁、或约58岁、或约59岁、或约60岁、或约61岁、或约62岁、或约63岁、或约64岁、或约65岁、或约66岁、或约67岁、或约68岁、或约69岁、或约70岁、或约71岁、或约72岁、或约73岁、或约74岁、或约75岁、或约76岁、或约77岁、或约78岁、或约79岁、或约80岁、或约81岁、或约82岁、或约83岁、或约84岁、或约85岁。在一些实施方案中，患者为至少55岁。
本领域技术人员将设想，除其他因素外，关于“青年”、“中年”和“老年”定义的年龄范围可根据地理区域而变化。Petry,Gerontologist2002年2月；42(1):92-9描述了年龄相关的定义，并在此以引用的方式整体并入。
在实施方案中，患者的生理性别为男性或女性。在实施方案中，患者的生理性别为男性。在实施方案中，患者的生理性别为女性。
在实施方案中，患者的生理性别为男性并且患者为中年(例如，约36岁与约55岁之间、或约40岁与约55岁之间、或约45岁与约55岁之间、或约36岁与约50岁之间、或约36岁与约45岁之间、或约36岁与约40岁之间、或约40岁与约50岁之间、或约45岁与约55岁之间)。在一些实施方案中，本发明的方法，例如适用于中年男性患者，预防或降低一种或多种虚弱和年龄相关疾病或病症的严重性。
在本发明的各种实施方案中，受试者为患者。在一些实施方案中，患者为中年人。例如，在一些实施方案中，患者在约35岁与约55岁之间。在其他实施方案中，患者的生理性别为男性。
在本文所提供的方法的一些实施方案中，患者为哺乳动物。在本文所提供的方法的一些实施方案中，患者为人。在本文所提供的方法的某些实施方案中，患者为男性。
Toll样受体(TLR)在细胞先天性免疫反应的启动中起重要作用。它们识别在感染剂上的表达的病原体相关分子模式(PAMP)，并且介导有效免疫发展所必需的细胞因子的产生。人有10个TLR基因，而小鼠有12个。特别地，Toll样受体5(TLR5)是识别细菌鞭毛蛋白的跨膜蛋白，并且在肠黏膜中高度表达。脊椎动物生物体通过鞭毛蛋白与TLR5的高度特异性相互作用激活的信号传导识别出潜在致病性的携带鞭毛的细菌的存在，所述信号传导触发一系列旨在激活和动员先天性免疫的自然防御机制的信号转导事件。由药理学上可用的鞭毛蛋白衍生物恩托莫德(CBLB502)激活TLR5能够保护动物免受致死性全身照射。
如本文所用，术语“TLR5激动剂”是指通过TLR5选择性激活或增加正常信号转导的化合物或肽。在本发明的一些实施方案中，TLR5激动剂为重组的。在一些实施方案中，TLR5激动剂的EC50小于约10
在一些实施方案中，如本文所提供的未与致病性蛋白融合的TLR5激动剂为基于鞭毛蛋白的剂。如本文所用，术语“鞭毛蛋白”意指包含在多种革兰氏阳性或革兰氏阴性细菌物种中的鞭毛蛋白多肽。来自22个细菌物种的鞭毛蛋白的核苷酸和氨基酸序列提供于美国专利公布号2003/0044429的图7中，所述专利在此以引用的方式整体并入。因此，物种间的序列差异包括在术语的含义内。在某些实施方案中，根据本公开的基于鞭毛蛋白的剂包括与美国专利公布号2003/0044429的图7中提供的22个细菌物种中的一种或多种鞭毛蛋白具有至少80％同一性、或至少85％同一性、或至少90％同一性、或至少95％同一性、或至少97％同一性、或至少98％同一性、或至少99％同一性、或100％同一性的氨基酸序列。21个细菌物种具有保守氨基和羧基末端(对TLR5活性很重要)的氨基酸序列提供于美国专利号8,007,812的图24A和图24B中，所述专利在此以引用的方式整体并入。
在某些实施方案中，根据本公开的基于鞭毛蛋白的剂包括鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂的片段。在一些实施方案中，基于鞭毛蛋白的剂或其片段具有作为TLR5激动剂的活性。在各种实施方案中，
在一些实施方案中，TLR5激动剂为沙门氏菌属(Salmonella)鞭毛蛋白，例如重组沙门氏菌属鞭毛蛋白。在一些实施方案中，TLR5激动剂为都柏林沙门氏菌(Salmonelladublin)鞭毛蛋白，例如重组都柏林沙门氏菌鞭毛蛋白。在各种实施方案中，都柏林沙门氏菌鞭毛蛋白具有SEQ ID NO:27的氨基酸序列，如下所示：
在一些实施方案中，本发明设想了TLR5激动剂的用途，所述TLR5激动剂包含具有与SEQ ID NO:27具有至少约80％、至少约85％、至少约87％、至少约90％、至少约93、至少约95％、或至少约96％、或至少约97％、或至少约98％、或至少约99％、或100％的序列同一性的氨基酸序列的多肽。在各种实施方案中，具有氨基酸序列的多肽不包含His标签。
在本文所提供的方法的一些实施方案中，未与致病性蛋白抗原融合的TLR5激动剂为恩托莫德(CBLB502)。恩托莫德(CBLB502)是鞭毛蛋白相关多肽(参见，例如，美国专利公布号2003/0044429的图7，其内容以引用的方式整体并入本文)。如本文所用，“恩托莫德”(又称为“CBLB502”)是指具有WIPO专利申请WO/2016/109002(在此以引用的方式整体并入)的SEQ ID NO:1的序列的多肽，如下所示：
在一些实施方案中，本发明设想了TLR5激动剂的用途，所述TLR5激动剂包含具有与SEQ ID NO:1具有至少约80％、至少约85％、至少约87％、至少约90％、至少约93、至少约95％、或至少约96％、或至少约97％、或至少约98％、或至少约99％、或100％的序列同一性的氨基酸序列的多肽。在各种实施方案中，具有氨基酸序列的多肽不包含His标签。
在本文所提供的方面和实施方案的一些实施方案中，未与致病性蛋白融合的TLR5激动剂为基于鞭毛蛋白的剂，其包含具有与以下中的一个或多个具有至少80％同一性、或至少85％同一性、或至少90％同一性、或至少95％同一性、或至少97％同一性、或至少98％同一性、或至少99％同一性、或100％同一性的氨基酸序列的多肽：国际专利申请WO 2016/019034(在此以引用的方式整体并入)的CBLB502-S33ML(WO/2016/019034的SEQ ID NO:35)、CBLB502-485CT(CBLB533，WO/2016/019034的SEQ ID NO:71)、CBLB502-S33MX(CBLB543，WO/2016/019034的SEQ ID NO:150)、CBLB502-S33(WO 2016/019034的SEQ IDNO:17)、突变体33ML(WO 2016/019034的SEQ ID NO:42)，分别如下所示：
在一些实施方案中，本发明设想了TLR5激动剂的用途，所述TLR5激动剂包含具有与SEQ ID NO:2-6中的一个或多个具有至少约80％、至少约85％、至少约87％、至少约90％、至少约93％、至少约95％、或至少约96％、或至少约97％、或至少约98％、或至少约99％、或100％的序列同一性的氨基酸序列的多肽。在各种实施方案中，具有氨基酸序列的多肽不包含His标签。
在本文所提供的方面和实施方案的一些实施方案中，未与致病性蛋白融合的TLR5激动剂为基于鞭毛蛋白的剂，其包含具有与以下中的一个或多个具有至少80％同一性、或至少85％同一性、或至少90％同一性、或至少95％同一性、或至少97％同一性、或至少98％同一性、或至少99％同一性、或100％同一性的氨基酸序列的多肽：国际专利申请WO 2016/019034(在此以引用的方式整体并入)的SEQ ID NO:243-252，分别如下所示：
在一些实施方案中，本发明设想了TLR5激动剂的用途，所述TLR5激动剂包含具有与SEQ ID NO:7-16中的一个或多个具有至少约80％、至少约85％、至少约87％、至少约90％、至少约93％、至少约95％、或至少约96％、或至少约97％、或至少约98％、或至少约99％、或100％的序列同一性的氨基酸序列的多肽。在各种实施方案中，具有氨基酸序列的多肽不包含His标签。
在本文所提供的方面和实施方案的一些实施方案中，未与致病性蛋白融合的TLR5激动剂为基于鞭毛蛋白的剂，其包含具有与以下中的一个或多个具有至少80％同一性、或至少85％同一性、或至少90％同一性、或至少95％同一性、或至少97％同一性、或至少98％同一性、或至少99％同一性、或100％同一性的氨基酸序列的多肽：国际专利申请WO 2006/069198(在此以引用的方式整体并入)的SEQ ID NO:10、12、30、32、34、36、38、40、42或44，分别如下所示：
在一些实施方案中，本发明设想了TLR5激动剂的用途，所述TLR5激动剂包含具有与SEQ ID NO:17-26中的一个或多个具有至少约80％、至少约85％、至少约87％、至少约90％、至少约93％、至少约95％、或至少约96％、或至少约97％、或至少约98％、或至少约99％、或100％的序列同一性的氨基酸序列的多肽。在各种实施方案中，具有氨基酸序列的多肽不包含His标签。
如本文所述，在一些实施方案中不会融合到TLR5激动剂和/或基于鞭毛蛋白的剂的致病性蛋白抗原的实例包括肺炎链球菌(Streptococcus pneumonia)的表面蛋白A(PspA)和肺炎球菌表面蛋白A(PsaA)的α-螺旋结构域；流感病毒的血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)亚单位；以及严重急性呼吸综合征病毒(SARS病毒)的刺突(S)蛋白等。
在实施方案中，在各种方法中使用TLR5激动剂的药物制品，并且在一些实施方案中，TLR5激动剂可为单位剂型。在此类形式中，制品被细分成含有适当量的活性组分的单位剂量。单位剂型可为包装制品，所述包装含有离散量的制品，诸如在小瓶或安瓿中的包装片剂、胶囊和粉剂。此外，单位剂型可为胶囊、片剂、扁囊剂或锭剂自身，或它可为适当数目的呈包装形式的任何这些单位剂型。如果需要，组合物还可含有其他相容的治疗剂。一些药物制剂可以呈持续释放制剂递送本公开的化合物。
根据本发明的TLR5激动剂，剂型可任选地为液体剂型。溶液可在与表面活性剂(诸如羟丙基纤维素)或乳化剂(诸如聚山梨酸酯)适当混合的水中制备。分散液也可在甘油、液体聚乙二醇、DMSO及其含有或不含酒精的混合物中以及油中制备。在普通的储存和使用条件下，这些制品含有防腐剂以防止微生物的生长。用于选择和制备合适制剂的常规程序和成分描述于，例如Remington's Pharmaceutical Sciences(2003-第20版)和1999年公布的The United States Pharmacopeia:The National Formulary(USP 24NF19)。制剂任选地包含赋形剂，包括但不限于缓冲剂、抗氧化剂、稳定剂、载剂、稀释剂和pH调节剂。适用于可注射用途的药物形式包括无菌水溶液或分散液和用于临时制备无菌可注射溶液或分散液的无菌粉剂。可接受的载剂、赋形剂或稳定剂在所采用的剂量和浓度下对接受者无毒性，并且包括缓冲剂，诸如磷酸盐、柠檬酸盐和其他有机酸；抗氧化剂，包括抗坏血酸和甲硫氨酸；防腐剂(诸如十八烷基二甲基苄基氯化铵、氯化六烃季铵(hexamethonium chloride)、氯化苯二甲羟铵(benzalkonium chloride)、氯化苄甲乙氧铵(benzethonium chloride)、苯酚、丁醇或苄醇；对羟苯甲酸烷酯，诸如对羟苯甲酸甲酯或丙酯；儿茶酚；间苯二酚；环己醇；3-戊醇和间-甲酚)；低分子量(小于约10个残基)多肽；蛋白质，诸如血清白蛋白、明胶或免疫球蛋白；亲水性聚合物，诸如聚乙烯基吡咯烷酮；氨基酸，诸如甘氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、组氨酸、精氨酸或赖氨酸；单糖、双糖以及其他碳水化合物，包括葡萄糖、甘露糖或糊精；螯合剂，诸如EDTA；糖，诸如蔗糖、甘露醇、海藻糖或山梨醇；成盐反离子，诸如钠；金属络合物(例如，Zn-蛋白质络合物)；和/或非离子表面活性剂，诸如TWEEN、PLURONICS或聚乙二醇(PEG)。
在治疗中，TLR5激动剂的剂量任选范围在约0.0001mg/kg受试者体重至约100mg/kg受试者体重、约0.01mg/kg受试者体重至约5mg/kg受试者体重、约0.15mg/kg受试者体重至约3mg/kg受试者体重、0.5mg/kg受试者体重至约2mg/kg受试者体重、和约1mg/kg受试者体重至约2mg/kg受试者体重。在其他实施方案中，剂量范围在约100mg/kg受试者体重至约5g/kg受试者体重、约500mg/kg受试者体重至约2mg/kg受试者体重、和约750mg/kg受试者体重至约1.5g/kg受试者体重。例如，根据疾病或病症的类型及严重性，约1.mu.g/kg至15mg/kg(例如0.1mg/kg-20mg/kg)的剂为用于向患者施用的候选剂量，无论例如通过一或多次分开施用还是通过连续输注。根据以上提及的因素，典型的日剂量在约1mg/kg至100mg/kg或更多的范围内。对于历经若干天或更长时间的重复施用，根据病状，治疗持续直到出现所需疾病或病症症状抑制。然而，其他剂量方案可为有用的。单位剂量可在例如约5mg至500mg的范围内，诸如50mg、100mg、150mg、200mg、250mg和300mg。治疗的进展是通过常规技术和测定来监测的。
在一些实施方案中，TLR5激动剂，例如鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德)，以小于约1μg/kg(例如约0.35μg/kg至约0.75μg/kg或约0.40μg/kg至约0.60μg/kg)的有效量(或剂量)向人患者施用。在一些实施方案中，鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德)的剂量为约0.35μg/kg、或约0.40μg/kg、或约0.45μg/kg、或约0.50μg/kg、或约0.55μg/kg、或约0.60μg/kg、或约0.65μg/kg、或约0.70μg/kg、或约0.75μg/kg、或约0.80μg/kg、或约0.85μg/kg、或约0.90μg/kg、或约0.95μg/kg或约1μg/kg。在各种实施方案中，鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德)的绝对剂量为约2μg/受试者至约45μg/受试者、或约5μg/受试者至约40μg/受试者、或约10μg/受试者至约30μg/受试者、或约15μg/受试者至约25μg/受试者。在一些实施方案中，鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德)的绝对剂量为约20μg、或约30μg或约40μg。
在各种实施方案中，TLR5激动剂(例如鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德))的剂量可由人患者的体重来确定。例如，对于约0kg至约5kg(例如约0kg、或约1kg、或约2kg、或约3kg、或约4kg、或约5kg)的儿童人患者，鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德)的绝对剂量为约2μg；或对于约6kg至约8kg(例如约6kg、或约7kg、或约8kg)的儿童人患者为约3μg；或对于约9kg至约13kg(例如9kg、或约10kg、或约11kg、或约12kg、或约13kg)的儿童人患者为约5μg；或对于约14kg至约20kg(例如约14kg、或约16kg、或约18kg、或约20kg)的儿童人患者为约8μg；或对于约21kg至约30kg(例如约21kg、或约23kg、或约25kg、或约27kg、或约30kg)的儿童人患者为约12μg；或对于约31kg至约33kg(例如约31kg、或约32kg、或约33kg)的儿童人患者为约13μg；或对于约34kg至约50kg(例如约34kg、或约36kg、或约38kg、或约40kg、或约42kg、或约44kg、或约46kg、或约48kg、或约50kg)的成年人患者为约20μg；或对于约51kg至约75kg(例如约51kg、或约55kg、或约60kg、或约65kg、或约70kg、或约75kg)的成年人患者为约30μg；或对于大于约114kg(例如约114kg、或约120kg、或约130kg、或约140kg、或约150kg)的成年人患者为约45μg。
在某些实施方案中，根据本文所提供的方法将TLR5激动剂(例如鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德))皮下(s.c.)、静脉内(i.v.)、肌肉内(i.m.)、鼻内或局部施用。本文所述的鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德)的施用可独立地为每天一至四次或每月一至四次或每年一至六次或者每两年、三年、四年或五年一次。施用可持续一天或一个月、两个月、三个月、六个月、一年、两年、三年的持续时间，并且甚至可持续人患者的一生。所述剂量可作为单剂量或者分成多剂量施用。在一些实施方案中，鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德)施用约1次至约3次(例如1次、2次或3次)。在一些实施方案中，鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德)施用一次。
在本文所提供的方法的一些实施方案中，TLR5激动剂，例如鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德)施用一个或多个周期。在如本文所提供的方法的某些实施方案中，TLR5激动剂，例如鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德)施用一个或多个周期，其中周期包括向患者给药每天一次持续一天；或每天一次持续两天；或每天一次持续三天；或每天一次持续四天；或每天一次持续五天。在如本文所提供的方法的某些实施方案中，TLR5激动剂，例如鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德)如本文所述施用一个或多个周期，并且其中每年施用不超过5个周期；或每年施用不超过3个周期；或每年施用不超过2个周期。
本文设想了TLR5激动剂(例如鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德))的各种施用模式。在一个实施方案中，肠外施用TLR5激动剂，例如鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德)。在一些实施方案中，通过注射(例如肌肉内注射)施用TLR5激动剂，例如鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德)。在一些实施方案中，通过单次肌肉内注射施用TLR5激动剂，例如鞭毛蛋白或基于鞭毛蛋白的剂(诸如恩托莫德)。在一些实施方案中，使用如本文所述的试剂盒(例如，通过单位剂量形式，例如预加载(又称为预给药或预填充)注射器或笔针注射器(注射笔))来完成施用。
本发明提供了可简化本文所述的任何剂的施用的试剂盒。本发明的例示性试剂盒包含单位剂型的本文所述的任何组合物。在一个实施方案中，单位剂型是容器，诸如预填充注射器，其可以是无菌的，含有本文所述的任何剂和药学上可接受的载剂、稀释剂、赋形剂或媒介物。试剂盒可以进一步包含指示本文所述的任何剂的使用的标签或印刷说明书。试剂盒还可以包含开睑器、局部麻醉剂和用于施用位置的清洁剂。试剂盒还可以进一步包含一种或多种本文所述的另外的剂。在一个实施方案中，试剂盒包含容器，其含有有效量的本发明的组合物和有效量的另一种组合物，诸如本文所述的那些组合物。
关于本文所述的剂，术语“调节(modulate/modulation)”是指反应的上调(即，激活或刺激)或下调(即，抑制或阻遏)。“调节剂”是调节的剂、化合物或分子，并且可为例如激动剂、拮抗剂、激活剂、刺激剂、阻遏剂或抑制剂。如本文所用的术语“抑制”、“减少”、移除是指在表达、活性或症状方面的任何抑制、减少、降低、阻遏、下调或预防，并且包括对活性或症状的部分或完全抑制。部分抑制可暗示表达、活性或症状的水平是未受抑制的表达、活性或症状的例如小于95％、小于90％、小于85％、小于80％、小于75％、小于70％、小于65％、小于60％、小于55％、小于50％、小于45％、小于40％、小于35％、小于30％、小于25％、小于20％、小于15％、少于10％或小于5％。术语“消除”或“根除”指示活性或症状完全减少。
如本文所用，术语“病症”或“疾病”是指任何功能紊乱或异常；病态的身体或心理状态。参见道兰氏图解医学词典(Dorland's Illustrated Medical Dictionary),(W.B.Saunders Co.第27版1988)。
如本文所用，术语“治疗(treating/treatment)”任何疾病或病症在一个实施方案中是指缓和疾病或病症(即，减缓或阻止或减少疾病或其至少一种临床症状的发展)。在另一个实施方案中，“治疗”是指减轻或缓和至少一个物理参数，包括患者可能无法辨别的那些物理参数。在又一实施方案中，“治疗”是指调节疾病或病症，在身体上(例如，使可辨别症状稳定)、在生理上(例如，使物理参数稳定)或者二者皆有。在又一实施方案中，“治疗”是指预防或延迟疾病或病症的发作或发展或进展。
如本文所用，术语“异常”是指与正常活性或特征不同的活性或特征。如本文所用，术语“异常活性”是指与野生型或天然基因或蛋白质的活性不同的活性，或与健康受试者中的基因或蛋白质的活性不同的活性。异常活性可比正常活性强或弱。在一个实施方案中，“异常活性”包括从基因转录的mRNA的异常(过量或不足)产生。在另一个实施方案中，“异常活性”包括从基因到多肽的异常(过量或不足)产生。在另一个实施方案中，异常活性是指与mRNA或多肽的正常水平相差约15％、约25％、约35％、约50％、约65％、约85％、约100％或更大的mRNA或多肽的水平。在一些实施方案中，mRNA或多肽的异常水平可高于或低于mRNA或多肽的正常水平。在又一实施方案中，异常活性是指与野生型蛋白质的正常活性不同的蛋白质的功能活性。在一些实施方案中，异常活性可比正常活性强或弱。在一些实施方案中，异常活性是由于对应基因中的突变引起的，并且突变可在基因的编码区或非编码区，诸如转录启动子区。突变可为置换、缺失、插入。
如本文所用的“治疗有效量”是指在细胞、细胞群体、组织、个体、患者等中引起至少一个期望改变的化合物或组合物(诸如本文所述)的量。在一些实施方案中，如本文所用的治疗有效量意指预防或提供疾病或病症或病状或本文所述的疾病、病症或病状的一个或多个特征的临床显著改变(例如，减少至少约30％、至少约50％或至少约90％)的化合物或组合物(诸如本文所述)的量。
实施例
本公开将在以下实施例中进一步描述，这些实施例不限制权利要求中所述的任一发明或任何发明的范围。
实施例1：TLR5的药理学刺激改善生命质量并减少虚弱
本实施例描述了一种药理学的基于鞭毛蛋白的剂及其用于预防衰老相关的虚弱和延长健康生命(“健康期限”)和寿命(“生命期限”)的方法。
例如，图3显示，对56周龄的NIH Swiss雄性进行治疗，其中五次连续每天皮下注射1μg/小鼠的鞭毛蛋白，在近一年后即104周龄时，转化为显著降低的PFI。差异为统计学上显著的(p＝0.04)。图4以图表形式示出了这种影响：在104周时，经鞭毛蛋白治疗的雄性组(虚线)的平均PFI比治疗55周时增加了33％，而对照组小鼠(实线)的平均PFI稳定增加了100％。因此，相对于经媒介物治疗的对照组，经治疗的雄性组表现出延长的寿命(平均生命长度为22周或比对照组延长20％)。雌性组中未观察到上述两种情况。
在实验组2和3中观察到鞭毛蛋白治疗对PFI的类似的性别特异性影响(图5、图6)。重要的是，在整个观察期内，对照组和经鞭毛蛋白治疗的小鼠的PFI动态之间的差异继续增长，这表明用TLR5激动剂的单周治疗具有持久的生理影响，在治疗后一年内仍可见。
实施例2：施用恩托莫德以改善虚弱指数。
为了评估恩托莫德治疗对动物寿命(生命期限)和整体健康(健康期限)的影响，给予不同年龄的雄性和雌性NIH Swiss小鼠5次每天注射恩托莫德(5μg/小鼠，SQ)：“老年”(112周龄)、“中年”(55周龄)和“青年”(18周龄)。“青年”治疗组在84周时接受第二轮治疗。对照组由性别和年龄相匹配的小鼠组成，给予SQ注射PBS而不是恩托莫德。实验设计在图8中示出。实验期间，小鼠被饲养在标准条件下，并监测其死亡率和发病率。存活被记录为生命期限的指标。另外，在治疗后的不同时间(参见图8)，进行测试以确定PFI作为健康期限的定量指标。
允许经治疗的小鼠在标准饲养条件下自然衰老，并根据衰老动物的IACUC批准的终点标准记录它们的寿命。图9至图11示出了用恩托莫德治疗对测试的年龄组的生命期限的影响。中年雄性小鼠示出增加的生命期限。
衰老过程的读数不仅包括绝对生命期限或寿命，还包括基于个体整体健康状况的“健康期限”。通过在如图8所示的治疗后的时间测定生理虚弱指数(PFI)，评估恩托莫德治疗对经治疗的NIH Swiss小鼠的健康期限的潜在影响。PFI是基于测试组与参考组之间的生理参数的比较的定量测量量度。如图12所示，在“老年”时(112周)治疗并在约4个月后(128周)评估的小鼠对照组与经恩托莫德治疗的组之间的平均PFI值没有差异。雄性和雌性得到了类似的结果。这些数据与假设(在不希望受到理论约束的情况下)一致，即治疗老年动物不能减缓衰老过程，因为动物已获得许多健康缺陷。
相比之下，如在104周和120周时通过PFI测量的，用恩托莫德治疗中年(55周龄)小鼠确实对衰老具有有益影响，尽管只有雄性小鼠具有有益影响(图13)。在104周的评估时间点，相对于经PBS治疗的对照组，经恩托莫德治疗的雄性的平均PFI显著降低。在120周时观察到同样的趋势。当在104周龄或120周龄进行评估时，相对于用PBS治疗的雌性组，在55周龄时用恩托莫德治疗的雌性组中检测到的平均PFI没有差异(图13)。在青年时(18周)治疗，之后在84周第二次治疗的小鼠中观察到类似的性别差异(参见实验设计的图8)。当在中年(55周)进行评估时，无论是雄性还是雌性，经恩托莫德与PBS治疗的组之间的平均PFI没有差异(图14)。然而，在中年(84周)期间接受第二次治疗后，在104周时进行评估时，与相应的经PBS治疗的组相比，经恩托莫德治疗的雄性的平均PFI显著降低。这些小鼠在84周时也示出PFI的明显降低。与在55周龄时治疗的小鼠观察到的(图13)类似，在18周龄和84周龄时的恩托莫德治疗的有益影响仅在雄性小鼠中检测到。
综上所述，这些结果示出，单独的5天疗程的恩托莫德治疗显著改善更老年的小鼠的健康状况，但只有在中年期间(在我们的实验中，在55与84周龄之间)施用治疗时并且仅对雄性有影响。
实施例3：向患者施用恩托莫德以改善虚弱指数。
66岁男性患者被识别为具有如使用虚弱指数(FI)、生理虚弱指数(PFI)、Fried虚弱评分、Rockwood虚弱指数、虚弱量表或改良的虚弱指数确定的虚弱指数下降的近期病史。向患者施用包括每连续三天每天一次剂量的恩托莫德的单个周期。在施用恩托莫德后，使用虚弱指数(FI)、生理虚弱指数(PFI)、Fried虚弱评分、Rockwood虚弱指数、虚弱量表或改良的虚弱指数监测患者的虚弱指数。在施用恩托莫德后，患者虚弱指数的下降减少或虚弱指数得以改善。
实施例4：向已接受白血病治疗的儿童患者施用恩托莫德。
识别出先前接受过白血病化疗的6岁男性癌症幸存患者。向患者施用包括每连续三天每天一次剂量的恩托莫德的一个周期，并且在六个月后施用第二个相同的恩托莫德周期。在施用恩托莫德后监测患者的虚弱指数，并且没有观察到患者的加速衰老。
如本文所述，尽管已经参照具体实施方案来特别展示并且描述本公开，但是本领域的技术人员应理解的是，可在不脱离本公开的精神和范围的情况下对形式和细节进行各种变更。
本文中提及的所有参考文献整体并入。本发明的各种实施方案可通过在本段之后(并且在本申请结束时提供的实际权利要求之前)的段落中列出的潜在权利要求来表征。这些潜在权利要求形成本申请书书面说明的一部分。因此，下列潜在权利要求的主题可在涉及本申请或基于本申请要求优先权的任何申请的后续诉讼中作为实际权利要求提出。纳入此类潜在权利要求不应解释为意指实际权利要求不覆盖潜在权利要求的主题。因此，决定不在后续诉讼中提出这些潜在权利要求，不应被解释为向公众捐赠主题。
上述本发明的实施方案旨在仅仅是说明性的；许多变化和修改将对本领域技术人员是显而易见的。所有此类变化和修改都旨在处于如任何随附权利要求书限定的本发明的范围内。
如本文所用的，所有标题仅用于组织，并不旨在以任何方式限制本公开。任何单个部分的内容可同样适用于所有部分。
序列表
<110> 基因组保护股份有限公司(GENOME PROTECTION, INC.)
奥尔加•切尔诺瓦 (Chernova, Olga)
<120> 用于改善虚弱和衰老的方法
<130> GPI-002PC/122460-5002
<150> US 62/662,028
<151> 2018-04-24
<160> 27
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 329
<212> PRT
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<210> 6
<211> 250
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> 合成多肽。
<400> 6
Met Ser Gly Leu Arg Ile Asn Ser Ala Lys Asp Asp Ala Ala Gly Gln
1 5 10 15
Ala Ile Ala Asn Arg Phe Thr Ser Asn Ile Lys Gly Leu Thr Gln Ala
20 25 30
Ser Arg Asn Ala Asn Asp Gly Ile Ser Ile Ala Gln Thr Thr Glu Gly
35 40 45
Ala Leu Asn Glu Ile Asn Asn Asn Leu Gln Arg Val Arg Glu Leu Ser
50 55 60
Val Gln Ala Thr Asn Gly Thr Asn Ser Asp Ser Asp Leu Lys Ser Ile
65 70 75 80
Gln Asp Glu Ile Gln Gln Arg Leu Glu Glu Ile Asp Arg Val Ser Asn
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Lys Ile Gln Val Gly Ala Asn Asp Gly Glu Thr Ile Thr Ile Asp Leu
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Gln Lys Ile Asp Val Lys Ser Leu Gly Leu Asp Gly Phe Asn Val Asn
130 135 140
Ser Pro Gly Ser Thr Ala Asn Pro Leu Ala Ser Ile Asp Ser Ala Leu
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Ser Lys Val Asp Ala Val Arg Ser Ser Leu Gly Ala Ile Gln Asn Arg
165 170 175
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Ser Ala Arg Ser Arg Ile Glu Asp Ala Asp Tyr Ala Thr Glu Val Ser
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Arg Gly Ser His His His His His His Gly
245 250
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<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> 合成多肽。
<400> 7
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1 5 10 15
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<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> 合成多肽。
<400> 8
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Gln Asn Val Leu Gln Leu Met Arg
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<220>
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<400> 9
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> 合成多肽。
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> 合成多肽。
<400> 11
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<220>
<223> 合成多肽。
<400> 12
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Asn Ala Gln Asp Gly Ile Ser Leu Ile Gln Thr Ala Glu Gly Gly Leu
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<220>
<223> 合成多肽。
<400> 13
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> 合成多肽。
<400> 14
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> 合成多肽。
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<220>
<223> 合成多肽。
<400> 16
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> 合成多肽。
<400> 17
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> 合成多肽。
<400> 18
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<220>
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> 合成多肽。
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Leu Gln Lys Ile Ile Pro Gly Ile Ser Gly Gly Gly Gly Gly Ile Leu
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Asp Ser Met Gly Thr Leu Ile Asn Glu Asp Ala Ala Ala Ala Lys Lys
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<223> 合成多肽。
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> 合成多肽。
<400> 25
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485 490 495
Pro Gln Asn Val Leu Ser Leu Leu Arg
500 505
- 用于改善虚弱和衰老的方法
- 用于在哺乳动物细胞中诱导组织再生和衰老细胞裂解的改善方法