治疗铁超负荷的组合物和方法

技术领域

本发明涉及预防、抑制，减少或改善铁超负荷的方法和组合物，从而更特别地治疗以铁超负荷或组织中过量的不稳定和氧化还原活性铁为特征或与之相关的疾病、障碍和病症。

背景技术

铁为包括人体在内的哺乳动物组织中一种丰富的金属元素，是生命必不可少的元素，在多种生物系统中起着关键作用。在健康成年人中，铁的总量为3-4g，其中约1％与含铁的酶和氧化还原活性蛋白(包括参与细胞呼吸和电子转运的蛋白)结合。

“不稳定铁池”(LIP)占铁总量的一小部分。LIP由不稳定和氧化还原活性铁组成，该铁有重要的细胞作用以及催化产生活性氧衍生物种(ROS)(包括自由基，诸如羟基自由基)的催化作用。已知ROS会产生氧化应激，并引起组织损伤和炎症。

大约两个世纪以来，严重的铁超负荷已被认为具有剧毒。慢性铁超负荷的最常见原因为遗传性、输血性和获得性障碍，包括遗传性血色素沉着症(HHC)和地中海贫血。仅在20世纪70年代后期，人们才发现，即使在正常的铁状态下，LIP也会引起细胞和组织损伤，从而导致多种病理。

这些病理病症涉及过渡金属水平的失衡，包括例如泛酸激酶(pantothenatekinase)相关的神经变性、人免疫缺陷病毒感染和获得性免疫缺陷综合征、大脑内出血、骨髓增生异常综合征、霍奇金淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、肝功能不全、肾衰竭、镰状细胞病、帕金森氏病、弗里德赖希氏共济失调、地中海贫血、肌萎缩性侧索硬化症、脑铁蓄积性神经变性、浅表铁质沉着、造影剂诱发的急性肾损伤、干细胞移植引起的铁超负荷、毛霉菌病、急性骨髓性白血病、戴-布二氏贫血、溶血性贫血、迟发性皮肤卟啉症、疟疾、急性淋巴性白血病、含铁血黄素沉着症、非酒精性脂肪性肝炎、再生障碍性贫血、糖尿病性肾病、肾小球性肾炎、类风湿性关节炎、内毒素血症、中风、慢性肾病、系统性硬化症、威尔逊病、门克斯病、成胶质细胞瘤、肺纤维化、特发性肺纤维化、慢性血友病滑膜炎、阿尔茨海默病、亨廷顿舞蹈病、精神分裂症、胱氨酸尿症、胆汁性肝硬化、利什曼病、多发性硬化症、胆管癌、原发性硬化性胆管炎、重金属中毒、自身免疫性脑脊髓炎、癌、纤维肉瘤、纤维瘤、组织细胞瘤、粘液肉瘤、血管粘液瘤、腺瘤、间皮瘤、肝母细胞瘤、腺癌、胆管癌、囊腺瘤、黑素瘤、肉瘤、血管瘤、畸胎瘤、腺肌瘤、平滑肌肉瘤、大嗜酸粒细胞瘤、内翻性乳头状瘤、乳头状瘤、炎性肠病、溃疡性结肠炎、克罗恩氏病、糖尿病和牛皮癣。此外，据报道，心脏中不稳定的氧化还原活性铁的过度积累是一些化疗药物心脏毒性作用的基础(Gammella等人,2014)。

在其他情况下健康的人，铁超负荷的常规治疗由定期安排静脉切开术组成。无法忍受常规抽血的患者可以使用充当铁螯合剂的药物。

最广泛使用的铁螯合药物为

为了克服如上所述的

据推测，以这种组合施用时，去铁酮可作为穿梭剂，将铁从各种细胞内区室输出到细胞外部，然后将铁转移到DFO。但是，长期施用铁螯合剂经常会伴有不同严重程度的各种不良副作用，包括注射部位的肠道出血或疮。

Zn-DFO和Ga-DFO络合物的空间结构与单独的DFO明显不同，其特点是结构更紧凑，其中DFO盘绕在金属离子周围，从而提高了络合物浸润到细胞和组织中的能力(Chevion,1998和1991)，其允许通过细胞内三价铁离子交换结合DFO的锌(或镓)离子来清除LIP。Zn-DFO或Ga-DFO络合物可以多种浓度施用，典型地为2-6mg/kg，明显低于金属游离形式的DFO。如已经显示的，在人哮喘的小鼠/卵清蛋白模型中，以2-6mg/kg的量施用Zn-DFO络合物提供对抗哮喘发展的保护作用(Bibi等人,2014)。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种用于预防、抑制、减少或改善有需要的受试者的铁超负荷或不稳定(因而具有氧化还原活性的)铁的水平升高，从而更具体地治疗以铁超负荷或不稳定铁的水平升高为特征或与之相关的疾病、障碍或病症的方法，所述方法包括向所述受试者施用治疗有效量的包含金属-去铁胺B络合物(金属-DFO络合物)或其药学上可接受的盐(其中所述金属不是铁)和另外的铁螯合物的组合。

在另一方面，本发明提供了一种药物组合物，其包含金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐(其中所述金属不是铁)和另外的铁螯合物的组合以及药学上可接受的载体。这种药物组合物可用于预防、抑制、减少或改善铁超负荷或不稳定铁的水平升高，从而更具体地治疗以铁超负荷或不稳定铁的水平升高为特征或与之相关的疾病、障碍或病症。

在仍另一方面，本发明涉及一种金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐(其中所述金属不是铁)与另外的铁螯合物的组合，其用于预防、抑制、减少或改善铁超负荷或不稳定铁的水平升高。

在又另一方面，本发明涉及金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐(其中所述金属不是铁)与另外的铁螯合物的组合在制备用于预防、抑制、减少或改善铁超负荷或不稳定铁的水平升高的药物组合物中的用途。

在进一步的方面，本发明提供了一种试剂盒，其包含：

(i)包含金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐的药物组合物A；或药物组合物B和C，其中药物组合物B包含DFO或其药学上可接受的盐，并且药物组合物C包含金属离子，其中所述金属不是铁；

(ii)包含另外的铁螯合剂的药物组合物D；以及

(iii)关于以下的说明书：同时或以任何顺序依次并且在不超过36小时的时间段内施用(a)药物组合物A和D；或(b)同时或以任何顺序依次并且在不超过36小时的时间段内施用药物组合物B、C和D，以便在所述DFO或其药学上可接受的盐与所述金属离子络合后原位形成金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐，

从而预防、抑制、减少或改善铁超负荷或不稳定铁的水平升高。

具体实施方式

本文可互换使用的术语“DFO”、“去铁胺”或“去铁胺B”是指化合物N'-[5-(乙酰-羟基-氨基)戊基]-N-[5-[3-(5-氨基戊基-羟基-氨基甲酰基)丙酰基氨基]戊基]-N-羟基-丁二酰胺，为一种细菌铁载体，由六个基本单元组成，并且由放线菌多毛链霉菌自然产生。当不与金属结合时，DFO为一种线性的类似面条的分子，很少浸润到细胞中；但是，与金属结合后，其极性变弱，并呈能够浸润到细胞中的球形络合物。这些考虑因素解释为什么DFO络合物更容易渗透细胞膜，并更有效地结合有氧化还原活性的并介导组织损害的细胞内铁。

据假定，DFO施加的一些抑制ROS形成的有用作用是通过其作为三价铁的螯合剂(“chelating agent”、chelant、chelator或“sequestering agent”)来实现的。另外，DFO能够与某些(非铁)金属离子形成氧化还原惰性的可溶性络合物，即螯合物，因此它们通常不能与其他元素或离子反应。此类螯合物通常具有与单独的螯合剂或金属离子明显不同的化学和生物学特性。

除铁外，DFO与氧化还原沉默金属(诸如锌和镓)形成紧密的络合物。在比较了单独DFO和Zn-DFO络合物在组织培养模型(使用H9C2心肌细胞)中浸润到细胞中的能力的最近实验中已经发现Zn-DFO络合物浸润到细胞中比单独的DFO快多于三倍(数据未显示)。因此，使用DFO的锌(或不同的非铁金属)络合物可以提供两步抗氧化保护，其中氧化还原活性铁被螯合，并且其氧化还原活性被阻止；并且曾经是DFO络合物一部分的锌，其本身具有抗氧化活性，是各种酶或其他非铁金属的充分功能所必需的，然后以受控方式释放。

与Fe(III)、Cu(II)、Zn(II)和Ga(III)的DFO络合物的相对稳定性常数分别是10

本发明潜在的治疗概念是包含或由非铁金属-DFO络合物(在本文中也称为“Zygosid”，例如，Zn-DFO、Ga-DFO或其混合物)和另外的不同的铁螯合剂组成的组合的用途，其优选地结合到诸如Zn或Ga的非铁金属上，将浸润到细胞中，并实质上更有效地减少或改善铁超负荷或不稳定铁的水平升高。两种或更多种螯合物的组合的功效均预期显著改善来自各种细胞内相容剂的不稳定铁的清除功效，其中每种螯合物均包含例如锌或镓，两种螯合物均位于细胞内。因此，本发明的治疗概念预期证明使用显著减少剂量的螯合剂去除体内过量的铁是高效的。

在一个方面，本发明因此涉及一种用于预防、抑制、减少或改善有需要的受试者的铁超负荷或不稳定(从而具有氧化还原活性的)铁的水平升高，从而更具体地治疗以铁超负荷或不稳定铁的水平升高为特征或与之相关的疾病、障碍或病症的方法，所述方法包括向所述受试者施用治疗有效量的包含金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐(其中所述金属不是铁，在本文中也称为“非铁金属-DFO络合物”)和可以部分或完全被非氧化还原活性金属离子饱和的另外的铁螯合剂的组合。

在某些实施例中，根据本发明的方法施用的非铁金属-DFO络合物为锌-DFO络合物、镓-DFO络合物、锰-DFO络合物、铜-DFO络合物、铝-DFO络合物、钒-DFO络合物、铟-DFO络合物、铬-DFO络合物、金-DFO络合物、银-DFO络合物、或铂-DFO络合物、镧系元素-DFO络合物或其混合物。具体的镧系元素包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥，其中优选铕和钆。根据本发明，在施用两种或更多种金属-DFO络合物的混合物的情况下，所述混合物可包含任何定量比的所述金属-DFO络合物。例如，在施用两种金属-DFO络合物的混合物的情况下，所述混合物可包含以下定量比的所述两种金属-DFO络合物：约100:1至约1:100，例如以下定量比：约100:1、约90:1、约80:1、约70:1、约60:1、约50:1、约40:1、约30:1、约20:1、约10:1、约9:1、约8:1、约7:1、约6:1、约5:1、约4:1、约3:1、约2:1、约1:1、约1:2、约1:3、约1:4、约1:5、约1:6、约1:7、约1:8、约1:9、约1:10、约1:20、约1:30、约1:40、约1:50、约1:60、约1:70、约1:80、约1:90、或约1:100。类似地，在施用三种金属-DFO络合物的混合物的情况下，所述混合物可包含以下定量比的所述三种金属-DFO络合物，例如约1:1:1、约1:2:3、约1:10:50、约1:20:50、约1:10:100、或约1:50:100。

在特定的实施例中，根据本发明的方法施用的非铁金属-DFO络合物为Zn-DFO络合物、Ga-DFO络合物或Zn-DFO络合物与上面列出的其他非铁金属-DFO络合物中的任何一种(例如，Ga-DFO络合物)的混合物。在更特定的此类实施例中，施用Zn-DFO络合物和另外的金属-DFO络合物例如Ga-DFO络合物的混合物，例如其中该Zn-DFO络合物与另一金属-DFO络合物的定量比是在以下范围内：约100:1至约1:100，例如，约50:1至约1:50、约40:1至约1:40、约30:1至约1:30、约20:1至约1:20、约10:1至约1:10、约5:1至约1:5、约4:1至约1:4、约3:1至约1:3、约2:1至约1:2、或约1:1。某些这样的组合是其中该Zn-DFO络合物的量高于另一金属-DFO络合物的量的那些，例如如下混合物：其中该Zn-DFO络合物与另一金属-DFO络合物的定量比是在以下范围内：约10:1至约2:1，例如，约10:1、约9:1、约8:1、约7:1、约6:1、约5:1、约4:1、约3:1、或约2:1。其他这样的混合物是其中该Zn-DFO络合物的量低于另一金属-DFO络合物的量的那些，例如如下混合物：其中该Zn-DFO络合物与另一金属-DFO络合物的定量比是在以下范围内：约1:2到1:10，例如，约1:2、约1:3、约1:4、约1:5、约1:6、约1:7、约1:8、约1:9、或约1:10。

术语“铁螯合剂(iron chelator)”或“铁螯合剂(iron chelating agent)/分子”表示能够螯合铁的分子，即与铁离子形成配位键，而术语“铁螯合疗法”是指通过施用铁螯合剂除去体内过量的铁。如本文所用，术语“另外的铁螯合剂”表示除DFO以外的铁螯合分子、其非铁金属络合物或其药学上可接受的盐。

在某些实施例中，根据本发明的方法施用的另外的铁螯合剂为天然铁载体，即由微生物诸如细菌或真菌自然产生和分泌并用于跨细胞膜运输铁的小的、高亲和力的铁螯合化合物，或其衍生物，即化学修饰的铁载体。天然铁载体的实例包括但不限于去铁胺D(DFOD)和去铁胺E(DFO E；诺卡胺素)；并且化学修饰的铁载体的实例包括但不限于去铁胺B类似物，诸如在Kornreich-Leshem,2003和2005中披露的那些，其以整体通过引用并入本文，如同在此完全披露。

在其他实施例中，根据本发明的方法施用的另外的铁螯合剂为去铁硫素；曲酸；2,3-、2,4-、2,5-、2,6-、3,4-或3,5-二羟基苯甲酸(DHBA)；合成螯合剂，诸如去铁酮、乙二胺四乙酸(EDTA)、氯喹醇、二巯基丁二酸(DMSA)、O-淳索克斯、地拉罗司、右旋丙二胺、塔克吡啶、三阿平、二巯基丙醇、青霉胺、吡哆醛异烟酰腙(PIH)和二-2-吡啶基甲酮缩氨基硫脲；植物化学物质，诸如染料木黄酮、植酸、茶黄素、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、槲皮素、川芎嗪、黄芩苷、黄芩素、氟醇、柯拉维酮、罗布麻宁、黄烷-3-醇和姜黄素；或上述药学上可接受的盐。

根据本发明的方法施用的另外的铁螯合剂可以为金属游离形式，或与非铁金属诸如锌、镓、锰、铜、铝、钒、铟、铬、金、银、铂或镧系元素(诸如镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥)的络合物。

根据本发明的方法，所施用的非铁金属-DFO络合物和另外的铁螯合剂可以为任何定量比。例如，在所述组合中所述金属-DFO络合物与所述另外的铁螯合剂的定量比在100:1至1:100的范围内，例如以下定量比：约100:1、约90:1、约80:1、约70:1、约60:1、约50:1、约40:1、约30:1、约20:1、约10:1、约9:1、约8:1、约7:1、约6:1、约5:1、约4:1、约3:1、约2:1、约1:1、约1:2、约1:3、约1:4、约1:5、约1:6、约1:7、约1:8、约1:9、约1:10、约1:20、约1:30、约1:40、约1:50、约1:60、约1:70、约1:80、约1:90、或约1:100。

在某些实施例中，将根据以上实施例中任一项所定义的根据本发明的方法施用的非铁金属-DFO络合物和另外的铁螯合剂配制成单独的(例如两种)药物组合物，以用于同时或以任何顺序依次并在不超过36小时的时间段内通过一种或多种施用途径施用。根据本发明的方法，可以针对任何合适的施用途径(例如口服、舌下、颊、直肠、静脉内、动脉内、肌内、腹膜内、鞘内、胸膜内、气管内、皮肤、皮下、透皮、皮内、经鼻、阴道、眼部、耳部或局部施用，或用于吸入)独立配制施用的每一种组合物。

在其他实施例中，将根据以上实施例中任一项所定义的根据本发明的方法施用的非铁金属-DFO络合物和另外的铁螯合剂配制为唯一的药物组合物。可以针对任何合适的施用途径(例如口服、舌下、颊、直肠、静脉内、动脉内、肌内、腹膜内、鞘内、胸膜内、气管内、皮肤、皮下、透皮、皮内、经鼻、阴道、眼部、耳部或局部施用，或用于吸入)配制这种组合物。

根据以上定义的任何一个实施例，本文披露的方法旨在预防、抑制、减少或改善铁超负荷或不稳定铁的水平升高，从而通过施用治疗有效量的铁螯合剂组合(在本文中也称为活性剂/药物组合，其包含非铁金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐，以及任选地部分或完全被非氧化还原活性金属离子饱和的另外的铁螯合剂)来在有需要的受试者中治疗以铁超负荷或不稳定铁的水平升高为特征或与之相关的疾病、障碍或病症。

术语“铁超负荷”也称为血色素沉着症或血色病，表示任何原因引起的铁在身体组织中的积累。最重要的原因是遗传性血色病、遗传障碍和反复输血可能导致的输血铁超负荷。血色病可能是原发性的，即遗传性或遗传决定的，也可能是继发性的，在生活中较少见和获得。虽然大多数原发性血色病取决于人类血色素沉着病蛋白(HFE)基因的突变，但其他原发性血色病的其他病例是由其他基因的突变引起的，因此进一步称为“非经典遗传性血色病”、“非HFE相关的遗传性血色病”或“非HFE血色病”。继发性血色病可能由多种医学病症引起，诸如任何原因的严重慢性溶血，包括血管内溶血和无效的红细胞生成；具有遗传性贫血(诸如重型β-地中海贫血、镰状细胞性贫血和戴-布二氏贫血)的个体或患有严重获得性贫血(诸如骨髓增生异常综合征)的老年患者需要多次频繁输血(全血或红细胞)；过量的肠胃外铁补充剂(例如，铁中毒)；和过量的饮食铁。术语“不稳定铁的水平升高(或过量)”(也称为LIP的水平升高)表示总组织铁中一小部分的过量，其为非蛋白结合的(有时错误地称为“游离铁”)，并且不稳定且有氧化还原活性，因此可作为产生ROS的催化剂，产生病理过程。

如本文所用，术语“受试者”是指任何哺乳动物，例如人、非人灵长类、马、雪貂、狗、猫、牛和山羊。在优选的实施例中，术语“受试者”表示人，即个体。

如本文所用，术语“治疗”涉及以铁超负荷或不稳定铁的水平升高为特征或与之相关的疾病、障碍或病症，是指如上所述的治疗有效量的铁螯合物组合的施用，其有效缓解与所述疾病、障碍或病症相关的不良症状；在此类症状出现之前预防它们出现；减慢所述疾病、障碍或病症的进展；减缓症状的恶化；增强缓解期的开始；减缓在所述疾病、障碍或病症的进展性慢性阶段引起的不可逆的损害；延迟所述进展阶段的开始；减轻所述疾病、障碍或病症的严重性或治愈所述疾病、障碍或病症；提高存活率或更快恢复；和/或预防所述疾病、障碍或病症的发生。

如本文所用，关于根据本发明的方法施用的药物组合，术语“治疗有效量”是指在特定方案下在特定时间段内(例如数天、数周、数月或数年)施用时，足以预防、抑制、减少或改善在施用的受试者体内发生的铁超负荷的所述药物组合的量(更特别的是所述金属-DFO络合物和所述另外的铁螯合剂的量)。施用的金属-DFO络合物和另外的铁螯合剂的实际剂量可以变化，以便获得一定量的所述金属-DFO络合物和所述另外的铁螯合剂，其有效地实现对特定受试者的所需预防/治疗反应和施用方式，而对受试者无毒。选择的剂量水平取决于多种因素，包括所用金属-DFO络合物的活性、施用途径、治疗时间以及除了所使用的药物组合外的其他药物(如果有)，以及所治疗受试者的年龄、性别和体重，以及医疗病症的严重性/进展。通常，可以推定，对于预防性治疗将需要较低剂量，而对于已经示出所述铁超负荷的病理表型的受试者的治疗将需要更高剂量。可以进一步假设铁螯合剂组合的有效剂量将低于通过仅使用构成所述组合的那些的一种铁螯合剂来达到相同治疗终点(结果)所需的剂量。

在某些实施例中，以铁超负荷或不稳定铁的水平升高为特征或与之相关并因此通过本发明的方法预防、抑制、减少或改善的疾病、障碍或病症包括但不限于泛酸激酶相关的神经变性、人免疫缺陷病毒感染和获得性免疫缺陷综合征、大脑内出血、骨髓增生异常综合征、霍奇金淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、肝功能不全、肾衰竭、镰状细胞病、帕金森氏病、弗里德赖希氏共济失调、地中海贫血、肌萎缩性侧索硬化症、脑铁蓄积性神经变性、浅表铁质沉着、造影剂诱发的急性肾损伤、干细胞移植引起的铁超负荷、毛霉菌病、急性骨髓性白血病、戴-布二氏贫血、溶血性贫血、迟发性皮肤卟啉症、疟疾、急性淋巴性白血病、含铁血黄素沉着症、非酒精性脂肪性肝炎、再生障碍性贫血、糖尿病性肾病、肾小球性肾炎、类风湿性关节炎、内毒素血症、中风、慢性肾病、系统性硬化症、威尔逊病、门克斯病、成胶质细胞瘤、肺纤维化、特发性肺纤维化、慢性血友病滑膜炎、阿尔茨海默病、亨廷顿舞蹈病、精神分裂症、胱氨酸尿症、胆汁性肝硬化、利什曼病、多发性硬化症、胆管癌、原发性硬化性胆管炎、重金属中毒、自身免疫性脑脊髓炎、癌、纤维肉瘤、纤维瘤、组织细胞瘤、粘液肉瘤、血管粘液瘤、腺瘤、间皮瘤、肝母细胞瘤、腺癌、胆管癌、囊腺瘤、黑素瘤、肉瘤、血管瘤、畸胎瘤、腺肌瘤、平滑肌肉瘤、大嗜酸粒细胞瘤、内翻性乳头状瘤、乳头状瘤、化疗诱导的铁超负荷、炎性肠病、溃疡性结肠炎、克罗恩氏病、糖尿病、代谢综合征和牛皮癣。

在其他实施例中，以铁超负荷或不稳定铁的水平升高为特征或与之相关并因此通过本发明的方法预防、抑制、减少或改善的障碍或病症是由损伤(诸如由机械力、局部缺血、毒性剂诸如除草剂或杀有害生物剂、或出血引起的损伤)诱导的。

在另一方面，本发明提供了一种药物组合物，其包含如上定义的药物组合，即非铁金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐和任选地部分或完全被非氧化还原活性金属离子饱和的另外的铁螯合剂的组合以及药学上可接受的载体。

本发明的药物组合物中包含的药物组合可以为非铁金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐与另外的铁螯合剂的任何组合。

在某些实施例中，包含在本发明的药物组合物中的非铁金属-DFO络合物为锌-DFO络合物、镓-DFO络合物、锰-DFO络合物、铜-DFO络合物、铝-DFO络合物、钒-DFO络合物、铟-DFO络合物、铬-DFO络合物、金-DFO络合物、银-DFO络合物、或铂-DFO络合物、镧系元素-DFO络合物或其混合物。当使用时，金属-DFO络合物的混合物可以包含任何定量比的两种金属-DFO络合物，例如以下定量比：约100:1、约90:1、约80:1、约70:1、约60:1、约50:1、约40:1、约30:1、约20:1、约10:1、约9:1、约8:1、约7:1、约6:1、约5:1、约4:1、约3:1、约2:1、约1:1、约1:2、约1:3、约1:4、约1:5、约1:6、约1:7、约1:8、约1:9、约1:10、约1:20、约1:30、约1:40、约1:50、约1:60、约1:70、约1:80、约1:90、或约1:100。其他混合物可以按任何定量比包含三种金属-DFO络合物，例如按以下定量比：例如约1:1:1、约1:2:3、约1:10:50、约1:20:50、约1:10:100、或约1:50:100。

在特定的实施例中，包含在本发明的药物组合物中的金属-DFO络合物为Zn-DFO络合物、Ga-DFO络合物、或Zn-DFO络合物与上面列出的其他非铁金属-DFO络合物的任何一种(例如，Ga-DFO络合物)的混合物。在更特定的此类实施例中，施用Zn-DFO络合物和另一金属-DFO络合物例如Ga-DFO络合物的混合物，例如其中该Zn-DFO络合物与另一金属-DFO络合物的定量比是在以下范围内：约100:1至约1:100，例如，约50:1至约1:50、约40:1至约1:40、约30:1至约1:30、约20:1至约1:20、约10:1至约1:10、约5:1至约1:5、约4:1至约1:4、约3:1至约1:3、约2:1至约1:2、或约1:1。某些这样的组合是其中该Zn-DFO络合物的量高于另一金属-DFO络合物的量的那些，例如如下混合物：其中该Zn-DFO络合物与另一金属-DFO络合物的定量比是在以下范围内：约10:1至约2:1，例如，约10:1、约9:1、约8:1、约7:1、约6:1、约5:1、约4:1、约3:1、或约2:1。其他这样的混合物是其中该Zn-DFO络合物的量低于另一金属-DFO络合物的量的那些，例如如下混合物：其中该Zn-DFO络合物与另一金属-DFO络合物的定量比是在以下范围内：约1:2到1:10，例如，约1:2、约1:3、约1:4、约1:5、约1:6、约1:7、约1:8、约1:9、或约1:10。

在某些实施例中，本发明药物组合物中包含的另外的铁螯合剂为天然铁载体或其衍生物。上面列出了天然铁载体及其衍生物的实例。在其他实施例中，包含在本发明的药物组合物中的另外的铁螯合剂为去铁硫素；曲酸；DHBA；合成螯合剂，诸如去铁酮、EDTA、氯喹醇、DMSA、O-淳索克斯、地拉罗司、右旋丙二胺、塔克吡啶、三阿平、二巯基丙醇、青霉胺、PIH和二-2-吡啶基甲酮缩氨基硫脲；植物化学物质，诸如染料木黄酮、植酸、茶黄素、EGCG、槲皮素、川芎嗪、黄芩苷、黄芩素、氟醇、柯拉维酮、罗布麻宁、黄烷-3-醇和姜黄素；或上述药学上可接受的盐。包含在本发明的药物组合物中的另外的铁螯合剂可以是金属游离形式，或与金属诸如锌、镓、锰、铜、铝、钒、铟、铬、金、银、铂或镧系元素的络合物。

本发明的药物组合物中包含的药物组合可以按任何定量比包含非铁金属-DFO络合物和另外的铁螯合剂。在某些实施例中，在该药物组合中所述金属-DFO络合物与所述另外的铁螯合剂的定量比在100:1至1:100的范围内，例如以下定量比：约100:1、约90:1、约80:1、约70:1、约60:1、约50:1、约40:1、约30:1、约20:1、约10:1、约9:1、约8:1、约7:1、约6:1、约5:1、约4:1、约3:1、约2:1、约1:1、约1:2、约1:3、约1:4、约1:5、约1:6、约1:7、约1:8、约1:9、约1:10、约1:20、约1:30、约1:40、约1:50、约1:60、约1:70、约1:80、约1:90、或约1:100。

根据本发明的方法和组合物使用的金属-DFO络合物可以利用本领域已知的任何技术或程序(例如，如国际公开号WO2011021203中所述)制备。制备具有特定金属的Zn-DFO和Ga-DFO络合物的可能程序：DFO化学计量比在下文提供。具有不同金属的其他此类络合物：DFO化学计量比可以使用类似的程序来制备。

具有Zn:DFO化学计量比为1.0:1.0的Zn-DFO络合物可以例如通过以下方式来制备：将10mM DFO溶液与等体积的10mM ZnCl

具有Zn:DFO化学计量比为1.0:1.25的Zn-DFO络合物可以例如通过以下方式来制备：将10mM DFO溶液与等体积的6mM ZnCl

具有Zn:DFO化学计量比为0.6:1.0的Zn-DFO络合物可以例如通过以下方式来制备：将10mM DFO溶液与等体积的12.5mM ZnCl

具有Zn:DFO化学计量比为0.2:1.0的Zn-DFO络合物可以例如通过以下方式来制备：将50mM DFO溶液与1/5体积的50mM ZnSO

具有Ga:DFO化学计量比为1.0:1.0的Ga-DFO络合物可以例如通过以下方式来制备：将10mM DFO溶液与等体积的10mM GaCl

本文披露的药物组合物可以通过常规技术制备，例如Remington:The Scienceand Practice of Pharmacy[雷明顿：药学科学与实践],第19版,1995中所述。这些组合物可以通过如下方式制备：例如均匀且紧密地将活性剂(即一种或多种非铁金属-DFO络合物和任选地部分或完全被非氧化还原活性金属离子饱和的另外的铁螯合剂)与液体载体、细碎的固体载体或两者结合，并且然后，如果必要的话，将产品成型为所需的配制品。活性剂可以原样施用，或与一种或多种药学上可接受的基团缀合，这些基团诸如糖、淀粉、氨基酸、聚乙二醇(PEG)、聚甘油基化合物、肼、羟胺、胺或卤化物。这些组合物可以为液体(例如，溶液、乳液或悬浮液)、凝胶、乳膏、固体、半固体、薄膜、泡沫、冻干剂或气雾剂的形式，并且可以进一步包括药学上和生理学上可接受的填充剂、载体、稀释剂或佐剂，以及其他惰性成分和赋形剂。在一个实施例中，将本发明的药物组合物配制为纳米颗粒或微粒。

可以针对任何合适的施用途径(例如口服、舌下、颊、直肠、静脉内、动脉内、肌内、腹膜内、鞘内、胸膜内、气管内、皮肤、皮下、透皮、皮内、经鼻、阴道、眼部、耳部或局部施用，或用于吸入)配制本发明的药物组合物。

当配制用于口服施用时，本发明的药物组合物可以呈任何合适的形式，例如，片剂、糖锭剂、锭剂、水性或油性悬浮液、可分散的粉末或颗粒、乳液、硬或软胶囊、或糖浆或酏剂。在某些实施例中，此类片剂为基质片剂的形式，其中一种或多种可溶性活性剂的释放是通过使一种或多种活性剂在接触溶解液(体外)或胃肠液(体内)的亲水性聚合物溶胀后形成的凝胶中扩散来控制的。已经描述了许多聚合物能够形成这种凝胶，例如纤维素的衍生物，特别是纤维素醚，例如羟丙基纤维素、羟甲基纤维素、甲基纤维素或甲基羟丙基纤维素，并且在这些醚的不同商品级中的是示出较高粘度的那些。在其他实施例中，该片剂被配制成双层或多层片剂，其由两个或更多个不同的造粒层组成，这些造粒层被压缩在一起，各个层彼此叠置，每个单独的层包含不同的活性剂。双层片剂具有夹心的外观，因为每个层或区域的边缘都是暴露的。在进一步的实施例中，这些组合物包含配制用于微囊化剂型中的控释的一种或多种活性剂，其中该一种或多种活性剂的小液滴被包衣或膜包围以形成数微米至几毫米的范围的颗粒。

可以配制用于口服施用的药物组合物以抑制一种或两种活性剂在胃中的释放，即，延迟一种或两种活性剂的释放，直到剂型的至少一部分穿过胃，以便避免胃内容物的酸性水解活性剂。特定的此类组合物为其中活性剂被pH依赖性肠溶包衣聚合物包被的那些组合物。pH依赖性肠溶包衣聚合物的实例包括但不限于

在某些实施例中，本发明提供了一种用于口服施用的药物组合物，其为固体，并且可以为粒状物、颗粒、细粒、珠粒或丸粒的形式，混合并填充到胶囊或小袋中，或通过常规方法压制成片剂。在一些特定的实施例中，该药物组合物为双层或多层片剂的形式，其中这些层中的每一层均包含两种活性剂中的一种，并且这些层任选地被中间的非活性层(例如，包括一种或多种崩解剂的层)隔开。

另一种预期的配制品是基于可生物降解的聚合物的储库系统。随着聚合物降解，该一种或多种活性剂缓慢释放。最常见的一类可生物降解的聚合物是由乳酸、乙醇酸或这两种分子的组合制备的水解不稳定的聚酯。由这些单独的单体制备的聚合物包括聚(D,L-丙交酯)(PLA)、聚(乙交酯)(PGA)、和共聚物聚(D,L-丙交酯-共-乙交酯)(PLG)。

用于口服施用的药物组合物可以根据本领域已知的任何方法制备，并且可以进一步包含一种或多种选自甜味剂、调味剂、着色剂和防腐剂的试剂，以提供药学上的雅致和可口的制剂。片剂含有与适用于制备片剂的无毒的药学上可接受的赋形剂混合的一种或多种活性剂。这些赋形剂可以是例如惰性稀释剂，诸如碳酸钙、碳酸钠、乳糖、磷酸钙、或磷酸钠；造粒和崩解剂，例如玉米淀粉或海藻酸；结合剂，例如淀粉、明胶或阿拉伯胶；以及润滑剂，例如硬脂酸镁、硬脂酸或滑石粉。片剂可以是未包衣的或使用已知技术包衣以延迟在胃肠道中的崩解和吸收，并且从而在较长时间内提供持续作用。例如，可以采用延时材料诸如单硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯。它们也可以使用美国专利号4,256,108、4,166,452和4,265,874中描述的技术进行包衣，以形成用于控制释放的渗透性治疗片剂。本发明的药物组合物也可以是呈水包油型乳剂的形式。

药物组合物的有用剂型包括口腔崩解系统，包括但不限于固体、半固体和液体系统，包括崩解或溶解片剂、软或硬胶囊，凝胶、快速分散剂型、受控分散剂型、囊片、薄膜、薄片、珠剂、颗粒、颊/粘膜粘附性贴剂、粉剂、冷冻干燥(冻干)薄片、在颊/口腔中随唾液分解的可咀嚼片剂及其组合。有用的薄膜包括但不限于单层独立薄膜和干燥多层独立薄膜。

本发明的药物组合物可包含一种或多种药学上可接受的赋形剂。例如，片剂可包含至少一种填充剂，例如，乳糖、乙基纤维素、微晶纤维素、硅化的微晶纤维素；至少一种崩解剂，例如，交联的聚乙烯基吡咯烷酮；至少一种粘合剂，例如，聚乙烯基吡啶酮、羟丙基甲基纤维素；至少一种表面活性剂，例如，月桂基硫酸钠；至少一种助流剂，例如，胶体二氧化硅；以及至少一种润滑剂，例如，硬脂酸镁。

用于直肠施用的药物组合物可以是任何合适的形式，例如用于通过使用灌肠剂经直肠注射入下肠的液体或凝胶，或配制成栓剂，即用于插入直肠的固体剂型。

本发明的药物组合物可以是无菌可注射水性或油性悬浮液的形式，其可以根据已知技术使用合适的分散剂、润湿剂或悬浮剂配制。无菌可注射制剂也可以是在非毒性的、肠胃外可接受的稀释剂或溶剂中的可注射溶液或悬浮液。可以采用的可接受的媒介物和溶剂包括但不限于水、林格氏溶液、聚乙二醇(PEG)、2-羟丙基-β-环糊精(HPCD)、表面活性剂(诸如Tween-80)和等渗氯化钠溶液。

当配制用于吸入时，根据本发明的药物组合物可以呈任何合适的形式，例如液体或细粉，并且可以利用本领域已知的任何合适的装置施用，诸如加压计量剂量吸入器、液体雾化器、干粉吸入器、喷雾器、热蒸发器、电流体动力学气雾器等。

如上述任一实施例中所定义的本发明的药物组合物可用于预防、抑制、减少或改善铁超负荷或不稳定铁的水平升高，从而更具体地治疗如上所定义的以铁超负荷或不稳定铁的水平升高为特征或与之相关的疾病、障碍或病症。

本发明的药物组合物可以例如连续、每日、每日两次、每日三次或每日四次持续不同的持续时间段，例如数周、数月、数年或数十年施用。剂量将取决于患者的状态，并且将由从业者根据不同时间在认为适当时确定。例如，医生或兽医可以以低于所需水平的水平的在药物组合物中使用的活性剂的剂量开始，以达到所需的治疗效果，并逐渐增加剂量直至达到所需效果。

在仍另一方面，本发明涉及一种如以上定义的铁螯合剂组合，即，非铁金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐和任选地部分或完全被非氧化还原活性金属离子饱和的另外的铁螯合剂的组合，其用于预防、抑制、减少或改善铁超负荷或不稳定铁的水平升高。

在另一方面，本发明涉及一种非铁金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐和任选地部分或完全被非氧化还原活性金属离子饱和的另外的铁螯合剂如的组合在制备用于预防、抑制、减少或改善铁超负荷或不稳定铁的水平升高的药物组合物中的用途。

如前所示，DFO能够在体外从人血浆中提取金属如Fe和Zn(Sooriyaarachchi和Gailer,2010)。因此假定在生理条件下，从两种单独的组合物中同时或依次施用DFO或其药学上可接受的盐和金属离子，例如Zn-或Ga-离子(条件是将两种组分的施用之间的间隔确定为使得在施用第二组分时，至少在循环中可以获得(即尚未分泌)主要量的首先施用的组分)将导致原位形成金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐。

因此，本发明进一步涉及一种用于预防、抑制、减少或改善有需要的受试者的铁超负荷或不稳定铁的水平升高的方法，类似于上文所定义的方法，其中代替施用治疗有效量的非铁金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐，同时或以任何顺序依次并且在不超过36小时的时间段内向所述受试者施用一定量的(i)DFO或其药学上可接受的盐；以及(ii)除铁以外的至少一种金属的离子，以便在所述DFO或其药学上可接受的盐和所述金属离子络合后原位形成治疗有效量的所述非铁金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐，其与所施用的另外的铁螯合剂一起起作用，以预防、抑制、减少或改善所述受试者的铁超负荷或不稳定铁的水平升高。

在某些实施例中，同时或以任何顺序依次并且在不超过36小时的时间段内(例如在长达约2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34或36小时的时间段内)，使用相同或不同的施用方式，由两种单独的药物组合物施用该DFO或其药学上可接受的盐以及金属的离子，以便在施用第二组分时，循环中至少有大量的第一次施用的组分可供使用，因此所述金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐可以原位形成。

上面列出了可以根据上述方法施用的金属离子和铁螯合剂的实例。在特定的实施例中，所施用的金属离子为Zn；Ga的离子；或Zn与以上列出的任何其他非铁金属离子(例如，Ga)的混合物，例如，其中Zn离子与其他非铁金属离子的定量比在100:1至1:100的范围内。

所施用的金属离子可以是任何可能的价态的阳离子(盐)形式(取决于特定金属)，或是与有机化合物(诸如具有含杂原子部分的芳族和非芳族化合物，例如，羰基化合物、羟基化合物、杂环化合物)的络合物。形成金属络合物的配体(单-、双-、三齿-等)的非限制性实例是乙酸盐、葡糖酸盐和乙酰丙酮、三(2-氨基乙基)胺、冠醚、卟啉、烷基磷酸酯(诸如二烷基二硫代磷酸酯)和杂环(诸如三联吡啶、吡啶硫酮和金属二茂化合物)。

例如，锌离子可以以锌盐(诸如ZnCl

如上所定义，该原位形成的非铁金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐，以及所施用的另外的铁螯合剂可以按任何定量比，例如按在如上所述的100:1至1:100的范围内的定量比。

在另一方面，本发明提供了一种试剂盒，其包含(i)包含非铁金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐的药物组合物A；或药物组合物B和C，其中药物组合物B包含DFO或其药学上可接受的盐，并且药物组合物C包含非铁金属的离子；(ii)药物组合物D，其包含任选地部分或完全被非氧化还原活性金属离子饱和的另外的铁螯合剂；以及(iii)关于以下的说明书：同时或以任何顺序依次并且在不超过36小时的时间段内(例如在长达约2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34或36小时的时间段内)施用(a)药物组合物A和D，从而预防、抑制、减少或改善铁超负荷或不稳定铁的水平升高，从而更特别地治疗以铁超负荷或不稳定铁的水平升高为特征或与之相关的疾病、障碍或病症；或(b)同时或以任何顺序依次并且在不超过36小时的时间段内施用药物组合物B、C和D，以便在所述DFO或其药学上可接受的盐与所述金属离子络合后原位形成非铁金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐，从而预防、抑制、减少或改善铁超负荷或不稳定铁的水平升高，从而更特别地治疗以铁超负荷或不稳定铁的水平升高为特征或与之相关的疾病、障碍或病症，即使体内总铁含量在正常范围内。

在某些实施例中，包含在该药物组合物A中的非铁金属-DFO络合物为锌-DFO络合物、镓-DFO络合物、锰-DFO络合物、铜-DFO络合物、铝-DFO络合物、钒-DFO络合物、铟-DFO络合物、铬-DFO络合物、金-DFO络合物、银-DFO络合物、或铂-DFO络合物、镧系元素-DFO络合物或其按任何定量比的混合物。在其他实施例中，药物组合物C中包含的非铁金属离子为锌、镓、锰、铜、铝、钒、铟、铬、金、银、铂、镧系元素的离子或其按任何定量比的混合物。如上所定义，该金属离子可以为任何可能的价态的阳离子形式，或是与有机化合物(诸如具有含杂原子部分的芳族和非芳族化合物)的络合物。

在某些实施例中，包含在药物组合物A中的非铁金属-DFO络合物为Zn-DFO络合物、Ga-DFO络合物或Zn-DFO络合物与上面列出的其他非铁金属-DFO络合物中的任何一种(例如，Ga-DFO络合物)的混合物，例如，其中所述混合物中所述Zn-DFO络合物与所述其他金属-DFO络合物的定量比在100:1至1:100的范围内；或所述药物组合物C包含Zn、Ga的离子或Zn和上面列出的任何一种其他金属离子，例如Ga，例如，其中Zn离子与其他金属离子的定量比在100:1至1:100的范围内。

在某些实施例中，确定药物组合物A中包含的非铁金属-DFO络合物或其药学上可接受的盐的量，或可替代地、药物组合物B中包含的DFO络合物或其药学上可接受的盐的量和药物组合物C中包含的非铁金属离子的量，以便施用或原位形成的金属-DFO络合物和该另外的金属螯合物可以按任何定量比，例如按在如上所定义的100:1至1:100的范围内的定量比。

包含在本发明的试剂盒中的药物组合物可以各自独立地配制用于如上所定义的任何合适的施用途径。

因此，本文披露的试剂盒可以包含例如配制成用于局部、鼻腔或口服施用的液体的即用形式的每一种组合物，或者可以可替代地包含一种或两种该组合物作为可以用溶剂重构以提供液体口服剂型的固体组合物。在组合物中的一种或多种以固体形式提供以用于用溶剂重构的情况下，该试剂盒可以进一步包括重构溶剂和关于在施用前将所述固体组合物溶解在所述溶剂中的说明书。这种溶剂应该是药学上可接受的，并且可以是例如水、含水液体如磷酸盐缓冲盐水(PBS)、非水性液体、或水性和非水性液体的组合。合适的非水性液体包括(但不限于)油类、醇类(例如乙醇)、甘油以及二醇类(例如聚乙二醇以及丙二醇)。

根据如上所定义的任何一个实施例，本发明的试剂盒可用于预防、抑制、减少或改善铁超负荷或不稳定铁的水平升高，并因此用于治疗以这种医疗病症为特征或与之相关的疾病、障碍或病症。

除非另有说明，否则本说明书和权利要求中使用的表示成分的量等的所有数字在所有情况下应理解为均由术语“约”修饰。因此，除非相反地指出，在本说明书和所附权利要求中所列出的数值参数是可以取决于试图通过本发明获得的期望特性而变化高达±10％的近似值。

现在通过以下非限制性实例说明本发明。

实例

实例1.鼠模型中慢性肾病的治疗

在这项研究中，在大鼠的CKD模型上，测试了Zn-DFO与口服铁螯合剂地拉罗司的锌络合物(Zn-DFX)组合一起施用的治疗效果(Naito等人,2015)。在斯普拉格-杜勒(Sprague-Dawley)大鼠中，通过5/6肾切除术诱导CKD。术后8周，将5/6只经肾切除的大鼠分为5组，如下：组1：未治疗的；组2：每天通过口服管饲地拉罗司(DFX)进行治疗，30mg/kg/天，持续3周；组3：每天通过口服管饲Zn-DFX进行治疗，30mg/kg/天，持续3周；组4：通过腹膜内注射Zn-DFO进行治疗，6mg/kg，每周三次，持续3周；组5：通过口服管饲Zn-DFX 10mg/kg/天与腹膜内注射Zn-DFO4mg/kg进行治疗，每周三次，持续3周。假治疗的动物作为对照组。治疗后3周，监测收缩压、尿蛋白分泌和血清肌酐。手术后6周，对大鼠实施安乐死，并切除肾脏以半定量评估铁含量和肾纤维化。

单独使用DFX、Zn-DFX或Zn-DFO进行的治疗预期将CKD大鼠的尿蛋白分泌和血清肌酐降低30％，而对血压没有影响。与Zn-DFO和Zn-DFX组合治疗，即使剂量低于单独使用时，也预期使尿蛋白分泌和血清肌酐降低约80％，略高于正常水平。此外，组合治疗预期使收缩压从约155mm Hg降低至约120mm Hg，而对照动物将证明100mm Hg的值。

这些CKD模型中的肾脏纤维化的组织学评估(如在Naito等人,2015中所述)预期显示严重程度评分从CKD组的2.5降低至Zn-DFO和Zn-DFX治疗组的每一个的1.5(或更低)，并且在用两种络合物的组合治疗的组中达到0.9。预期肾脏铁含量评分将从CKD组的2.7降低至用Zn-DFO或Zn-DFX治疗的每一组的1.8，并且在用两种络合物的组合治疗的组中达到1.5。预期正常的肾脏铁含量评分为1.5。

实例2.化疗诱导的心肌病的治疗

这项研究的目的是评估与或不与Ga-DFO一起施用的右旋丙二胺或锌-右旋丙二胺络合物对阿霉素诱导的心肌病的保护作用。

C57BL/6小鼠腹膜内注射阿霉素20mg/kg一次，然后分为以下5组：组1：未治疗的；组2：用400mg/kg单剂量右旋丙二胺静脉内治疗；组3：用100mg/kg单剂量右旋丙二胺锌络合物静脉内治疗；组4：用6mg/kg的Ga-DFO络合物治疗，和组5：用50mg/kg单剂量右旋丙二胺锌络合物连同Ga-DFO 4mg/kg静脉内治疗。监测动物21天，测量其存活率(Kaplan-Meier曲线)。在第21天处死动物，并通过组织学评估其心脏的心脏重塑和肥大(胶原蛋白％或面积)。

虽然注射了约90％的阿霉素，但未经治疗的小鼠预期会在研究的第15天死亡，单独的右旋丙二胺或锌-右旋丙二胺络合物或Ga-DFO络合物中每一者都预期在不进一步降解的情况下将此时间点的存活率提高到约50％。锌-右旋丙二胺络合物与Ga-DFO的组合施用预期将存活率提高至约65％。

在未经治疗的组中，胶原蛋白预期将达到该面积的约10％-12％，而单独的右旋丙二胺、锌-右旋丙二胺络合物或Ga-DFO络合物中的每一者分别预期将该值降低至约9％、约6％和约6％。锌-右旋丙二胺络合物和Ga-DFO的组合处理预期将其进一步减少至约5％。

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