[发明专利]Activin-ActRIIa拮抗剂及其促进骨骼生长的应用

说明书

本申请是申请号为200680051538.9、申请日为2006年11月22日的发明专利申请的分案申请。

相关申请

本申请要求2005年11月23号提交的临时申请号为60/739,462、2006年3月17日提交的临时申请号为60/783,322、2006年9月15号提交的临时申请号为60/844,855的优先权权益，上述申请通过参考整体并入本申请。

背景技术

骨骼疾病，包括从骨质疏松到骨折，代表了一组病理状态，极少有可以有效针对这些病理状态的药物制剂。取而代之的是，治疗的焦点集中在包括固化、运动和饮食改变物理和行为干涉上。对于治疗各种骨骼疾病，有促进骨骼生长以及增加骨骼密度的治疗药剂将是有益的。

骨骼生长和矿化依赖于成骨细胞和破骨细胞这两种类型细胞的活性，尽管软骨细胞和血管细胞也参与了这些过程的关键方面。发展地，骨骼形成通过两种机制发生，软骨内成骨和膜内成骨，前者负责纵行骨形成，后者负责拓扑扁平骨如头骨骨骼的形成。软骨内成骨要求顺序形成以及生长板内的软骨结构的降解，所述的生长板作为成骨细胞、破骨细胞、血管细胞的形成以及随后的矿化的模板。在膜内成骨过程中，骨骼在结缔组织中直接形成。这两种进程要求成骨细胞的浸润和后续的基质沉积。

骨折以及其它的骨骼结构性破裂通过一种至少表面上类似骨生成的发育顺序的过程来愈合，所述的骨生成的发育包括软骨组织形成以及随后的矿化。骨折愈合的过程可以以两种方式发生。直接或初始的骨骼愈合的发生没有骨痂形成。间接或二级的骨骼愈合的发生具有骨痂前体阶段。骨折的初期愈合涉及横跨紧密排布破裂的机械连接的改造。在合适的条件下，围绕破裂的骨骼吸收细胞显示了隧道吸收应答，并构建穿刺血管以及随后的愈合的通路。骨骼的二级愈合以炎症反应、软骨痂形成、骨痂矿化和骨痂重构的顺序进行。在炎症反应阶段，血肿和出血形成源于损伤位置的骨膜以及骨内膜血管的破裂。炎性细胞侵入该区域。在软骨痂形成阶段，细胞生成新的血管、成纤维母细胞、胞内物质和支持细胞，在骨折破片间的间隙形成肉芽组织。横跨破裂的临床愈合通过纤维状的或软骨组织(软骨痂)建立。成骨细胞形成并调节软骨痂的矿化，然后所述的软骨痂被板层骨所代替且受限于正常的重构过程。

除了骨折以及骨骼结构的其他物理破裂外，骨骼矿物质含量以及骨密度的丢失可由多种不同的条件引起并且可能导致重要的医学问题。骨密度的改变以相对可预期的方式发生于个体整个寿命期间。大约到30岁的时候，男性和女性的骨骼通过软骨内成骨生长盘的线性生长和径向生长生长至最大质量。在大约30岁(对于松质骨，例如，扁平骨诸如椎骨和骨盆)以及40岁(对于皮质骨，例如，在肢体中的长骨)，男性和女性均发生缓慢的骨丢失。在女性中，还存在最后阶段的实质骨骼丢失，也许是由于绝经后缺乏雌激素。在此期间，女性可能在皮质骨上额外丢失10％的质量，以及在松质间隔上额外丢失失25％的质量。进行性的骨骼质量丢失是否导致病理状况诸如骨质疏松严重依赖于个体的初始骨骼质量以及是否存在加重的状况。

骨丢失有时以正常骨骼重构过程的不平衡为特征。健康的骨骼经常受限于重构。重构以骨骼被破骨细胞吸收开始。然后被吸收的骨骼被新的骨骼组织所代替，其特征在于成骨细胞形成胶原并且随后钙化。在健康的个体中，吸收和形成的速率是平衡的。骨质疏松症是一种慢性的、进行性的状况，以朝向吸收的转移为标记，导致骨骼质量的全面减少以及骨骼矿化。人体的骨质疏松症先于临床的骨质减少(骨矿物质密度在年轻成年人的均值以下大于一个标准差但小于两个标准差)。世界范围内，大致7亿5千万人具有骨质疏松的风险。

因此，控制破骨细胞和成骨细胞活性的方法对促进骨折和骨骼其它损伤的愈合以及疾病(如骨质疏松，与骨骼质量的损失以及骨骼矿化相关)的治疗是有效的。

关于骨质疏松症，雌激素、降钙素、骨钙素和维生素K，或大剂量的膳食钙均用作干预治疗。其它的骨质疏松的治疗途径包括双磷酸酯、甲状旁腺激素、拟钙剂(calcimimetic)、他汀类、镧和锶的盐以及氟化钠。然而，这些治疗方法通常与不良副作用相关联。

因此，本发明的目的是提供促进骨骼生长和矿化的组合物及方法。

发明内容

发明概述