CN102406641A - 索拉非尼在治疗纤维化病中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及索拉非尼的一种新用途，具体涉及索拉非尼在治疗TGF-β介导的疾病中的应用，更具体涉及索拉非尼在治疗纤维化病中的应用。本发明还提供索拉非尼或其药学上可接受的盐在制备治疗TGF-β介导的疾病的药物中的应用。

Description

索拉非尼在治疗纤维化病中的应用

技术领域

本发明涉及索拉非尼(sorafenib)的一种新用途，具体涉及索拉非尼在治疗TGF-β介导的疾病中的应用，更具体涉及索拉非尼在治疗纤维化病中的应用，更具体涉及索拉非尼在治疗肝纤维化或肺纤维化中的应用。

背景技术

中国是“肝病大国”，多种肝病的发病率一直居高不下。肝纤维化作为多种慢性肝病病理发生过程的重要特征(Friedman，2003)，一直是肝病研究和治疗领域所关注的重要课题之一。肝纤维化是指肝细胞发生坏死及炎症刺激时，肝脏内细胞外基质(特别是胶原)异常增加并堆积的病理过程。细胞外基质的堆积构成纤维疤痕，破坏肝脏的结构，并发新生肝实质细胞的结节，导致肝脏功能和新陈代谢被破坏，最终出现肝硬化和肝癌等(Gines等，2004)。肝纤维化成因复杂，TGF-β是目前已知最重要的一类促肝纤维化因子，具有活化肝星状细胞，促进肝脏胶原基因表达，促进细胞外基质合成等作用(Gressner等，2002)。TGF-β蛋白家族包括TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3等成员，它们具有相近的功能。其中TGF-β1是最重要的成员，它是一个含有112个氨氨基酸、分子量为25kD的糖蛋白，并且在物种间高度保守，例如人和大鼠、小鼠的TGF-β1序列有99％以上相同。人TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3的基因分别定位于染色体19q3、1q41和14q24，均含有7个外显子，其核苷酸序列高度同源，所编码的前体分子C端者有9个保守的Cys，提示TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3基因可能来自一个共同的祖先基因。另外，TGF-β也是这三种蛋白的总称。鉴于TGF-β1蛋白在TGF-β家族中的重要的代表性地位和TGF-β家族成员的高度同源性，许多研究者采用TGF-β1来研究TGF-β蛋白家族的特性，有些公司的产品说明书中甚至将TGF-β1蛋白直接写作TGF-β(参见，例如，拜维申公司(Biovision)的万维网站对TGF-β1的介绍，http://www.biovision.com/tgf-betal-human-recombinant-1765.html)。

细胞对于TGF-β刺激下所产生的反应取决于细胞类型和刺激时所处的微环境。例如TGF-β能导致表皮细胞生长终止并诱导细胞凋亡。此外，TGF-β也可以诱导细胞的上皮--间充质转化(EMT)。肝脏内80％的细胞是肝实质细胞，受到损伤和炎症时，肝实质细胞通过自分泌和旁分泌作用产生TGF-β。体内体外实验已经证明TGF-β能刺激肝实质细胞发生EMT，进而形成活化的肌成纤维细胞，增加胶原等胞外基质的合成，从而促进纤维化疾病发生(Zeisberg等，2007；Henderson和Forbes，2008)。

尽管近年来在肝纤维化的治疗领域已经取得了诸多进展，但是许多治疗方案仍然无法获得令人满意的疗效。在世界范围，尤其是中国，肝纤维化的治疗仍然是临床上亟待解决的课题之一。因此，本领域非常需要一种改进的治疗方案和/或药物来治疗肝纤维化。

目前，本领域中用于抑制TGF-β，从而抑制EMT和肝纤维化的治疗选择非常有限。因此，本发明人对目前已在临床应用的几十种小分子药物进行筛选。令人惊讶的是，发现抗癌药物索拉非尼能明显抑制TGF-β信号，进而抑制TGF-β诱导的肝实质细胞的EMT进程，从而治疗肝纤维化。

索拉非尼是具有下式结构的4[4-[[4-氯-3-(三氟甲基)苯基]氨基甲酰基氨基]苯氧基]-N-甲基-吡啶-2-羧酰胺：

它的甲苯磺酸盐又名多吉美(Nexavar)，是一个多靶点的激酶抑制剂(Sebolt-Leopold和English，2006)。已经证明其作用靶点是肿瘤细胞和肿瘤血管上的酪氨酸激酶受体，包括激酶Raf-1和B-Raf、血管内皮生长因子受体VEGFR、血小板衍生生长因子受体PDGFR、以及激酶FLT3和c-Kit等，通过特异性抑制受体酪氨酸激酶活性，抑制肿瘤细胞的增殖和肿瘤血管生成(Shimizu等，1999；Gilliland和Griffin，2002；Heinrich等，2002)。2005年12月，索拉非尼作为晚期肾癌的治疗药物，获得美国食品药品管理局的批准，这是美国FDA十几年来批准的第一个治疗肾癌的药物，也是第一个口服的多靶点激酶抑制剂。之后，索拉非尼又被FDA批准用于转移性肝癌的治疗。此前，该药已获准在中国上市。研究发现索拉非尼具有广泛的抗肿瘤活性，对结肠癌、非小细胞肺癌以及黑色素瘤等也有很好的疗效(Llovet等，2008)。然而，迄今为止尚未见有关索拉非尼抑制TGF-β的报道，也没有人证明索拉非尼能够抑制EMT或肝纤维化。

发明内容

在一个方面，本发明提供索拉非尼或其药学上可接受的盐在制备治疗TGF-β介导的疾病的药物中的应用。在另一个方面，本发明提供索拉非尼或其药学上可接受的盐在制备治疗TGF-β和STAT3介导的疾病的药物中的应用，其中，STAT3可以是TGF-β的下游蛋白。在又一个方面，本发明针对的疾病是EMT介导的疾病。更具体地，本发明针对的疾病可以是纤维化病，优选肝纤维化或肺纤维化。

在另一方面，本发明提供用索拉非尼或其药学上可接受的盐治疗TGF-β介导的疾病的方法。在另一个方面，本发明提供用索拉非尼或其药学上可接受的盐治疗TGF-β和STAT3介导的疾病的方法，其中，STAT3可以是TGF-β的下游蛋白。在又一个方面，本发明针对的疾病是EMT介导的疾病。更具体地，本发明针对的疾病可以是纤维化病，优选肝纤维化或肺纤维化。

在另一方面，本发明提供用索拉非尼或其盐在体外抑制TGF-β的方法。在另一个方面，本发明提供用索拉非尼或其盐在体外抑制TGF-β和STAT3的方法，其中，STAT3可以是TGF-β的下游蛋白。在又一个方面，本发明提供用索拉非尼或其盐在体外抑制EMT进程的方法。

在另一方面，本发明提供一种包含索拉非尼或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的赋形剂或载体的药物组合物，所述药物组合物可用于治疗TGF-β介导的疾病、TGF-β和STAT3介导的疾病、EMT介导的疾病、纤维化病、以及肝纤维化或肺纤维化。

在一类实施方式中，TGF-β可以是TGF-β1。

本发明还考虑到索拉非尼的多种类似物和衍生物，例如但不限于：N-(2-甲氧基-5-(三氟甲基)苯基)-N′-(4(2-(N-甲基氨基甲酰基)-4-吡啶氧基)苯基)脲、N-(4-氯-3-(三氟甲基)苯基)-N′-(4(2-(N-氨基甲酰基)-4-吡啶氧基)苯基)脲、N-(4-氯-3-(三氟甲基)苯基)-N′-(4(2-(N-甲基氨基甲酰基)-4-吡啶氧基)苯基)脲、N-(2-甲氧基-4-氯-5-(三氟甲基)苯基)-N′-(3(2-(N-甲基氨基甲酰基)-4-吡啶氧基)苯基)脲、N-(4-氯-3-(三氟甲基)苯基)-N′-(2氨基甲酰基-4-吡啶氧基)苯基-)脲、N-(4-氯-3-(三氟甲基)苯基)-N′-(4(2-(N-氨基甲酰基-4-吡啶氧基)苯基)脲(可参见美国专利US7235576，将其全文纳入本文作参考)，由于它们可具有与索拉非尼相似的生物学作用，所以它们也可具有与索拉非尼相同的上述各项应用。

本发明还提供一种筛选治疗肝纤维化或肺纤维化的药物的方法，所述方法包括将待筛药物与TGF-β相接触和测定TGF-β活性的步骤，如果接触后TGF-β活性降低将该待筛药物鉴定为治疗肝纤维化或肺纤维化的药物。在一个实施方式中，所述测定TGF-β活性的步骤是利用双萤光素酶报告基因检测系统在细胞水平上进行的。

附图说明

图1：(A)索拉非尼、厄洛替尼(Erlotinib)、吉非替尼(Gefitinib)、达布非龙(Darbufelone)、塞来昔布(Celecoxib)等小分子药物对AML12细胞的TGF-β信号的影响；(B)0、1、2、5和10μM的索拉非尼对AML12细胞的TGF-β信号的影响；(C)在AML12细胞中，不同剂量的索拉非尼对TGF-β诱导的Smad2蛋白磷酸化的抑制作用；(D)索拉非尼对TGF-β诱导的Smad7的mRNA水平的抑制作用。**，p＜0.01，即统计学上具有显著性差异。

图2：(A)不同剂量(0、1、5和10μM)的索拉非尼对5ng/ml的TGF-β1诱导的小鼠肝实质细胞AML12发生的上皮--间充质转化(EMT)的抑制作用；(B)不同剂量(0、1、5和10μM)的索拉非尼对5ng/ml的TGF-β1诱导AML12细胞表达的上皮细胞标识物和间充质细胞标志物的水平的影响；(C和D)索拉非尼对AML12细胞EMT过程的抑制作用的时间依赖性。

图3：不同剂量(0、1、5和10μM)的索拉非尼对5ng/ml的TGF-β1诱导的AML12细胞凋亡的抑制作用。**，p＜0.01，即统计学上具有显著性差异。

图4：(A)不同浓度(0、0.5、1、2、5和10ng/ml)的TGF-β1对AML12细胞内STAT3磷酸化水平的影响；(B)5ng/ml的TGF-β1处理AML12细胞不同时间(0、1、2、4、8和16h)后，对细胞内STAT3磷酸化水平的影响；(C)在AML12细胞中，不同剂量(0、1、5和10μM)的索拉非尼对TGF-β1诱导的STAT3磷酸化水平升高的抑制作用；(D)AML12细胞经5μM索拉非尼处理后，细胞内STAT3蛋白的定位。**，p＜0.01，即统计学上具有显著性差异。

图5：(A)在小鼠肝原代细胞中，5μM索拉非尼对TGF-β信号的影响；(B)通过Western印迹法检测小鼠肝原代细胞中10μM索拉非尼对TGF-β1诱导的上皮细胞标志物和间充质细胞标志物的水平的影响；(C)通过免疫荧光检测小鼠肝原代细胞中5μM索拉非尼对TGF-β1诱导的上皮细胞标志物ZO-1和间充质细胞标志物纤连蛋白的水平的影响。

图6：(A)通过组织切片染色法证明索拉非尼能明显减少CCl₄诱导肝纤维化的小鼠模型中的肝组织胶原沉积；(B)通过羟脯氨酸含量的变化进一步验证索拉非尼能明显减少CCl4诱导肝纤维化的小鼠模型中的小鼠肝组织胶原沉积；**，p＜0.01，即统计学上具有显著性差异；(C)索拉非尼明显减少CCl4诱导肝纤维化的小鼠模型的肝脏组织中的α-SMA蛋白。

具体实施方式

1.定义

除非另有说明，本发明所用术语具有本领域技术人员通常理解的含义。

“药学上可接受的盐”指某种化合物的药学上可接受的盐，该盐可衍生自本领域熟知的各种有机和无机抗衡离子，包括，例如钠、钾、钙、镁、铵、四烷基铵等；当分子含有碱性官能团时，包括有机或无机酸的盐，如盐酸盐、氢溴酸盐、酒石酸盐、甲磺酸盐、乙酸盐、马来酸盐、草酸盐等。

“药学有效量”和“治疗有效量”指足以治疗特定病症或疾病或者其一种或多种症状和/或预防所述疾病或病症发生的化合物的用量。

“药学上可接受的赋形剂或载体”指可用于医药应用的赋形剂或载体，其一般为惰性，包括但不限于本文和E.W.Martin的《雷明顿药物科学》(Remington′s Pharmaceutical Sciences)中记载的赋形剂或载体。

“TGF-β”是转化生长因子-β，它是一类重要的细胞生长因子，广泛参与细胞生长、分化、迁移、凋亡、血管生成、免疫反应、胞外基质合成以及早期胚胎发育等多个生物学事件(Rahimi和Leof，2007)，还能促进EMT和癌细胞的转移。

“EMT”指上皮--间充质转化，即上皮细胞失去上皮细胞特性而获得了间充质细胞特性的一种现象(Zavadil和Bottinger，2005)。EMT是胚胎早期发育和器官生成过程中的重要现象，参与原肠运动、神经脊细胞从神经管的迁移运动，以及心血管瓣膜的形成等过程。同时成体组织的损伤修复，肾脏、肝脏、肺的纤维化，尤其是恶性肿瘤的浸润和转移，都与EMT紧密相关(Thiery等，2009)。

除非文中另有说明，术语“治疗”指治疗性和预防性手段，目的是预防或减慢(减弱)不良生理改变或失调，如纤维化病的发展或蔓延。对于本发明目的，有益或所需的临床结果包括但不限于：可检测或不可检测的症状缓解、疾病程度减轻，疾病状态稳定(即不恶化)，疾病进展延迟或减慢，疾病状态改善或减轻，以及缓解(部分或全部)。“治疗”也可指与不接受治疗的预计存活期相比，存活期延长。需要治疗的对象包括已经患有疾病或失调的对象以及倾向于患病或失调的对象或需要预防疾病或失调的对象。

“TGF-β介导的疾病”指TGF-β在基因突变、表达异常、磷酸化水平改变、活性改变、细胞定位改变等情况下可能引起的疾病，包括但不限于：多种脏器的纤维化病变，如肺纤维化、肾纤维化、肝纤维化等；多种心血管疾病，如遗传性出血性毛细血管扩张症(hereditary hemorrhagic telangiectasia，HTT)、原发性肺动脉高压(primary pulmonary hypertension，PPT)；以及马凡氏综合症(Marfan Syndrome，MFS)等等。

“TGF-β和STAT3介导的疾病”指TGF-β和STAT3在异常表达、磷酸化水平改变、活性改变、细胞定位改变等情况下可能引起的疾病，更具体指TGF-β在表达异常、磷酸化水平改变、活性改变、细胞定位改变等情况下影响其下游蛋白STAT3的表达、磷酸化水平、活性、细胞定位等特性，从而可能导致发生的疾病，包括但不限于：多种脏器的纤维化病变，如肺纤维化、肾纤维化、肝纤维化等；白血病；肿瘤；多种心血管疾病，如糖蛋白(GP)13O依赖性心肌肥大。

“EMT介导的疾病”指上皮-间充质转化过程异常时导致的疾病，包括但不限于：多种脏器的纤维化病变，如肺纤维化、肾纤维化、肝纤维化等。

2.药物组合物和给药方法

在其它实施方式中，描述了包含有效量的索拉非尼和药学上可接受的载体或赋形剂的药物组合物。这些组合物适用于兽医或人类给药。

本发明药物组合物可以是给予患者的任何组合物形式。例如，该组合物可以是固体、液体或气体(气雾剂)形式。一般的给药途径包括但不限于：口服、局部、胃肠道外、舌下、直肠、阴道、眼部、肿瘤内和鼻内。胃肠道外给药包括皮下注射、静脉内、肌肉内、胸内注射或输注。在一个方面，胃肠道外给予该组合物。在又一方面，静脉内给予所述药物组合物。在又一方面，口服给予所述药物组合物。

可配制药物组合物，使得在给予患者该组合物后其有效成分，即索拉非尼可被生物利用。药物组合物可采取单一或多剂量单位的形式，例如，片剂可以是单剂量单位，气雾剂的容器可容纳一个或多个多个剂量单位。

用于制备该药物组合物的材料在其用量下应无毒。本领域普通技术人员将明白该药物组合物中活性成分的最佳剂量取决于各种因素。相关因素包括但不限于：动物类型(如人)、索拉非尼的具体形式、给药方式和具体的组成。

药学上可接受的载体可为颗粒状，因此该组合物可以是，例如片剂或粉末形式。载体是液体时，该组合物可以是，例如口服糖浆或注射液。此外，载体可以是气态或微粒，以提供用于(例如)吸入给药的气雾剂组合物。

当口服给药时，该组合物优选固体或液体形式，半固体、半液体、悬浮液和凝胶形式也包括在本文所考虑的固体或液体形式中。

作为口服给药的固体组合物，可将该组合物制成粉剂、颗粒剂、压缩片剂、丸剂、胶囊、口香糖、糯米纸囊剂等。这种固体组合物一般含有一种或多种惰性稀释剂。此外，可存在一种或多种以下物质：粘合剂如羧甲基纤维素、乙基纤维素、微晶纤维素或明胶；赋形剂如淀粉、乳糖或糊精、崩解剂如藻酸、藻酸钠、原始凝胶(Primogel)、玉米淀粉等；润滑剂如硬脂酸镁；助流剂如胶体二氧化硅；甜味剂如蔗糖或糖精、调味剂如薄荷、甲基水杨酸或橙味剂；以及着色剂。

当组合物是胶囊，如明胶胶囊形式时，除上述类型的材料外，它还可含有液态载体如聚乙二醇、环式糊精或脂肪油。

该组合物可以是液体形式，如酏剂、糖浆、溶液、乳液或悬浮剂。液体可用于口服给药或注射递送。当口服给药时，组合物可含有甜味剂、防腐剂、染料/着色剂和味道增强剂中的一种或多种。注射给药的组合物中，也可包含表面活性剂、防腐剂、湿润剂、分散剂、悬浮剂、缓冲液、稳定剂和等渗剂中的一种或多种。

无论是溶液、悬浮液或其它类似形式的液体组合物也可包含一种或多种以下物质：无菌稀释剂如注射用水，盐溶液，优选生理盐水、林格溶液、等渗氯化钠，可用作溶剂或悬浮介质的不挥发性油如合成的甘油单酯或甘油二酯、聚乙二醇、甘油、环式糊精、丙二醇或其它溶剂；抗菌剂如苄基醇或对羟基苯甲酸甲酯；抗氧化剂如抗坏血酸或亚硫酸氢钠；螯合剂如乙二胺四乙酸；缓冲液如乙酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐缓冲液，以及调节张力的物质如氯化钠或右旋糖。可将胃肠道外组合物包装在由玻璃、塑料或其它材料制成的安瓿、一次性注射器或多剂量小瓶中。生理盐水是示范性辅佐剂。注射组合物优选无菌。

在治疗具体疾病或病症中活性化合物的有效量取决于疾病或病症的性质，可用标准临床技术测定有效量。此外，可任选地进行体外或体内试验以帮助鉴定最佳剂量范围。用于组合物的准确剂量也取决于给药途径，和疾病或失调的严重性，应根据医生的判断和各个患者的情况来决定。

该组合物含有治疗有效量的活性化合物，以获得合适剂量。该治疗有效量一般至少约为该组合物重量的0.01％。当口服给药时，该治疗有效量可约为该组合物重量的0.1％-80％。在一个方面，口服组合物可含有约占该组合物重量4％-50％的活性化合物。在又一方面，制备本发明组合物，以使胃肠道外单位剂量含有约0.01重量％-2重量％的活性化合物。

该药物组合物可含有每千克体重约0.01-1000mg的活性化合物。在一个方面，该药物组合物可包含约每千克体重0.1-100mg的活性化合物。在一个方面，该药物组合物可包含约每千克体重1-100mg的活性化合物。在另一方面，给药量约为0.1-25mg/kg体重的活性化合物。在另一方面，给药量约为1-10mg/kg体重的活性化合物。

在治疗方案中，每天给予该药物组合物的剂量可以是约0.01-1000mg活性化合物/kg体重，优选0.1-100mg活性化合物/kg体重，更优选1-10mg活性化合物/kg体重，最优选2-5mg活性化合物/kg体重。

活性化合物或药物组合物可通过任何方便的途径，例如通过输液或推注给药，通过上皮或粘膜层(如口腔粘膜、直肠和肠粘膜等)吸收。可以全身或局部给药。已知各种递送系统，如包裹在脂质体、微粒、微胶囊、胶囊等中，它们可用于给予活性化合物或药物组合物。在某些实施方式中，将一种以上的活性化合物或药物组合物给予患者。

例如也可通过使用吸入器或喷雾器，与促气雾剂一起配制，或通过碳氟化合物或合成肺部表面活性剂灌注进行肺部给药。

在又一实施方式中，活性化合物或组合物可以控释系统递送，例如但不限于：使用泵或各种聚合材料。在又一实施方式中，可将控释系统置于活性化合物或组合物的靶(如脑)的附近，因而仅需要全身给药剂量的一部分(参见例如Goodson，《控释的医学应用》(Medical Applications ofControlled Release)，同上，第2卷，第115-138页(1984))。可用Langer综述(Science 249：1527-1533(1990))中讨论的其它控释系统。

药学上可接受的载体可以是液体，如水和油，包括石油、动物、植物或合成来源的液体，如花生油、大豆油、矿物油、芝麻油等。药学上可接受的载体可以是盐水、阿拉伯树胶、明胶、淀粉糊、滑石粉、角蛋白、胶体氧化硅、尿素等。此外，可使用辅助剂、稳定剂、增稠剂、润滑剂和着色剂。在一个实施方式中，当给予患者时，活性化合物或组合物和药学上可接受的载体无菌。当静脉内给予活性化合物时，水是示范性载体。盐水溶液以及右旋糖和甘油的水溶液也可用作液体载体，尤其是注射溶液。合适的药物载体还包括赋形剂如淀粉、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明胶、麦芽、米、面粉、白垩、硅胶、硬脂酸钠、单硬脂酸甘油酯、滑石粉、氯化钠、脱脂奶粉、甘油、丙烯、二醇、水、乙醇等。如果需要，本发明组合物也可含有少量湿润剂或乳化剂，或pH缓冲剂。

本发明组合物可采取溶液，悬液，乳液，片剂，丸剂，微型片剂，胶囊，含有液体、粉剂、缓释剂、栓剂、乳剂、气雾剂、喷雾剂、悬浮剂的胶囊形式或其它适合使用的形式。其它合适的药物载体的其它例子见E.W.Martin的《雷明顿药物科学》(Remington’s Pharmaceutical Sciences)。

在一个实施方式中，根据常规方法将活性化合物配成适合静脉内给予动物，尤其是人的药物组合物。用于静脉内给药的载体一般是无菌等渗缓冲水溶液。需要时，该组合物也可包含增溶剂。用于静脉内给药的组合物可任选地包含局部麻醉剂如利多卡因，以缓解注射部位的疼痛。通常，在标明活性物质用量的密封容器如安瓿或药囊中以单位剂型单独或混合形式，例如，作为冻干粉末或无水浓缩物提供。当通过输注给予活性化合物时，可用，例如含有药物级无菌水或盐水的输液瓶配药。当通过注射给予活性化合物时，可提供装有注射用无菌水或盐水的安瓿，以便在给药前混合这些成分。

该组合物可用于局部给药，此时载体可以是溶液、乳液、软膏或凝胶基质形式。如果用于透皮给药，该组合物可以是透皮贴剂或离子电渗装置形式。局部剂型可包含浓度约为0.05％-50％w/v(每单位体积组合物中的重量)，另一方面为0.1％-10％w/v的活性化合物。这可通过，例如但不限于：手术期间局部输注；局部施用，如术后与创伤敷料联用；注射；导管方式；栓剂方式；或植入方式(植入物为多孔性、非多孔性或明胶材料，包括膜如硅塑(sialastic)膜或纤维)来实现。

该组合物可用于直肠给药，其形式为，例如在直肠中融化并释放活性化合物的栓剂。

该组合物可包含改变固体或液体剂量单位的物理形式的各种材料。例如，该组合物可包含在活性成分周围形成包衣外壳的材料。形成包衣外壳的材料一般是惰性的，可选自例如：糖、虫胶和其它肠溶包衣物质。或者，可将活性成分包装在明胶胶囊中。

该组合物可由气态剂量单位组成，例如，可以是气雾剂形式。术语气雾剂用来指各种系统，从胶体性质系统到由密封包装组成的系统。可通过液化气或压缩气体或通过适合地分散活性成分的泵系统进行递送。

无论是固体、液体或气体形式，本发明药物组合物均可包括用于治疗纤维化病的其它药物。

3.索拉非尼的用途

本发明人通过实验证明，索拉非尼通过抑制TGF-β和其下游的STAT3蛋白的磷酸化来抑制肝实质细胞的EMT过程，因而逆转肝纤维化。以下通过实施例来证明索拉非尼的这种用途。本领域技术人员应理解，以下提供的实施例仅为说明目的，不以任何方式限制本发明的保护范围。

实施例

实施例1筛选TGF-β信号的抑制剂

本申请人选取目前已在临床使用的几十种小分子化合物，通过荧光素酶报告基因活性分析的方法筛选能抑制TGF-β信号的化合物。

实验材料：

小鼠AML12肝实质细胞系：购自美国典型培养物保藏中心(AmericanType Culture Collection，ATCC)。

TGF-β1蛋白：购自美国R&D系统公司(R&D Systems，USA)。

荧光素酶检测系统：采用美国普洛麦格公司(Promega)出产的双萤光素酶报告基因检测系统(Dual Luciferase Reporter Gene Assay System)。

报告基因(CAGA)₁₂-Lux：由清华大学陈晔光教授馈赠。

质粒pRL-SV40：购自美国普洛麦格公司(Promega)。

脂质转染试剂(Lipofectamine Plus/Reagent)试剂盒：购自美国英杰生命技术有限公司(Invitrogen)。

实验方法简述：

1.AML12细胞转染

使用脂质转染试剂(Lipofectamine Plus/Reagent)试剂盒向24孔细胞培养板中培养的细胞转染不同组合的质粒。以AML12细胞为例，每孔约含5×10⁴个细胞，质粒转染量约为200ng。每孔包含200ng的TGF-β报告基因(CAGA)₁₂-Lux、5ng的内参报告基因pRL-SV40。每个样品重复3次，转染24h后换成无血清DMEM培养基，并加入终浓度为5ng/ml TGF-β1和终浓度为5μM的待测小分子化合物，37摄氏度培养8h。

2.报告基因表达活性的检测

24孔板细胞使用PBS缓冲液洗2次。加入100μl1×被动(Passive)裂解缓冲液，在室温下裂解细胞15min，不时摇晃使细胞从培养板上脱落下来。收集裂解液后用离心机以12000rpm离心30s，取上清部分进行萤光素酶活性测定。取样量一般为10μl，先测定目标报告基因的活性(即萤火虫萤光素酶的活性)，然后测定内参报告基因Renila(即海肾萤光素酶)的活性。两种酶活测定时底物的用量均为17μl。

3.数据处理

目标报告基因的相对活性＝目标报告基因活性测量值/内参报告基因活性测量值，即萤火虫萤光素酶/海肾萤光素酶。对每组实验三次重复后所记录的数据进行统计学分析，计算平均值和标准误，并利用学生氏t检验(Student’s t-test)对每组数据进行显著性分析。*，p＜0.05，显著差异；**，p＜0.01，极显著差异。

通过检测索拉非尼、厄洛替尼、吉非替尼、达布非龙、塞来昔布等几十种小分子药物对TGF-β信号的影响，结果发现抗癌药物索拉非尼能明显抑制TGF-β信号(图1A)。

实施例2索拉非尼是对TGF-β信号的抑制作用

在筛选到索拉非尼后，本申请人研究了索拉非尼对TGF-β信号抑制效应的量效关系。

实验材料和方法：同实施例1。

结果发现，在5ng/ml TGF-β1的刺激下，索拉非尼对TGF-β信号有较强的抑制作用，且这种抑制作用呈剂量依赖性(图1B)。

另外，本发明人还通过Western印迹法和实时荧光定量PCR分别测定索拉非尼对TGF-β1下游分子Smad2的磷酸化水平和TGF-β1通路的靶基因Smad7的mRNA水平的影响。

实验材料：

p-Smad2/3和Smad2抗体：购自美国细胞信号转导技术公司(CellSignaling Technology)。

β-肌动蛋白抗体：购自美国西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich)。

RNA逆转录试剂盒：购自加拿大富酶泰斯公司(Fermentas)。

实时荧光定量PCR检测试剂盒：购自加拿大富酶泰斯公司(Fermentas)。

引物：均由上海生工生物工程公司合成。

实验方法：

1.Western印迹法

用5ng/ml TGF-β1和不同浓度的索拉非尼处理AML12细胞。48h后，细胞用PBS缓冲液洗涤二次，向60mm平皿内加入1ml细胞裂解液(50mMTris-Cl pH＝7.5，150mM NaCl，2mM EDTA pH 8.0，0.5％Nonidet P-40及蛋白酶抑制剂)，置于冰上裂解10min。将细胞裂解液转移到EP管内，12000rpm离心10min，取上清，100℃煮10min。样品经SDS-PAGE电泳后，将蛋白样品转移到PVDF膜上，并用p-Smad2/3和Smad2抗体检测目的蛋白。用ECL显色底物显色，暗房内X光片压片曝光，经显影和定影后保存实验结果。

2.实时荧光定量PCR

AML12细胞经5ng/ml TGF-β1和5μM索拉非尼处理24h后提取细胞总RNA。细胞总RNA提取的方法见《分子克隆手册(第二版)》。使用富酶泰斯公司(MBI)的RNA逆转录试剂盒，按照说明书操作。以1/20体积的逆转录产物cDNA作为模板进行目的基因的实时荧光定量PCR检测。实时荧光定量PCR反应中常用的内参基因是β-肌动蛋白，β-肌动蛋白的引物序列为正向：5′-TGAGCGCAAGTACTCTGTGTGGAT-3’(SEQ ID NO：1)；反向：5′-TAGAAGCATTTGCGGTGCACGATG-3’(SEQ ID NO：2)。Smad7引物序列为正向：5’-TCCTGCTGTGCAAAGTGTTC-3’(SEQ ID NO：3)；反向：5’-AGTAAGGAGGAGGGGGAGAC-3’(SEQ ID NO：4)。

结果证明，TGF-β1处理细胞后能引起下游分子Smad2蛋白的磷酸化，而索拉非尼能明显抑制下游分子Smad2蛋白的磷酸化水平(图1C)。此外，索拉非尼还能抑制TGF-β信号的靶基因Smad7mRNA水平(图1D)。这些进一步证明小分子药物索拉非尼是TGF-β信号的抑制剂。

实施例3.索拉非尼抑制TGF-β诱导的细胞EMT过程

在本实施例中，本发明人利用TGF-β1诱导AML12细胞发生EMT的细胞模型验证索拉非尼对细胞EMT过程的影响。

实验材料：

E-钙粘着蛋白(E-cadherin)抗体：购自美国细胞信号转导技术公司；

纤连蛋白(fibronectin)抗体和β-肌动蛋白抗体：购自美国西格玛奥德里奇公司；

ZO-1抗体：购自美国英杰公司(Invitrogen)；

波形蛋白(vimentin)抗体：购自美国圣克鲁兹生物技术公司(Santa CruzBiotechnology)。

实验方法：Western印迹法见实施例2。

我们建立了TGF-β1诱导AML 12细胞发生EMT的细胞模型。在5ng/mlTGF-β1的刺激下，小鼠肝实质细胞系AML12发生了明显的形态变化：AML12细胞丧失其上皮细胞形态和特征，同时获得间充质细胞形态和特征。另外，在细胞培养基中加入不同浓度(1、5、10和20μM)的索拉非尼后，用5ng/ml的TGF-β1处理细胞。结果显示，48小时后，10μM索拉非尼能显著抑制TGF-β1诱导的肝实质细胞的EMT过程。这种抑制效果具有浓度依赖效应，即随着索拉非尼浓度的增加，抑制EMT的效果也越明显(图2A)。

在肝实质细胞的EMT过程中，除了细胞形态发生明显变化之外，多个标志基因的表达也发生了显著的变化。例如，TGF-β1刺激AML12细胞48小时后，上皮细胞标志物E-钙粘着蛋白和ZO-1蛋白的表达明显减少，而间充质细胞标志物纤连蛋白和波形蛋白的表达明显增加(图2B)。在TGF-β1刺激AML12细胞的情况下，再加入一定浓度的索拉非尼，AML12细胞的E-钙粘着蛋白和ZO-1蛋白的表达就会增加，而纤连蛋白和波形蛋白的表达相应减少(图2B)。

另外，索拉非尼对AML12细胞EMT过程的抑制作用还具有时间依赖性。用索拉非尼分别处理细胞24小时和48小时后，无论从细胞形态还是标志基因的表达上，我们都能发现索拉非尼能有效抑制TGF-β信号诱导的细胞EMT过程(图2C和2D)。

实施例4.索拉非尼抑制TGF-β1诱导的细胞凋亡

本发明人利用DNA梯法、流式细胞计数法来检测索拉非尼对TGF-β1诱导的细胞凋亡的抑制作用。

实验材料：

膜联蛋白V(Annexin V)细胞凋亡检测试剂盒：购自美国拜维申公司(Biovision)。

实验方法：

1.流式细胞仪分析细胞凋亡

用5ng/ml的TGF-β1和不同浓度的索拉非尼处理AML12细胞48小时，之后离心收集细胞，使用美国拜维申公司的膜联蛋白V细胞凋亡检测试剂盒，按照说明书对细胞进行染色操作。操作完成后，样品送中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所分子生物学平台分析并统计。

2.凋亡细胞的DNA片断化检测(DNA梯)

在细胞培养基中加入5ng/ml的TGF-β1和不同浓度的索拉非尼，混匀后加入6孔板中培养AML12细胞。48小时后，离心收取悬浮的凋亡细胞，连同贴壁的细胞一起加入500μl的细胞裂解液(含10mM Tris-Cl(pH 8.0)，25mM EDTA(pH 8.0)，0.25％曲通(Triton)X-100和5mg/ml RNA酶A)。放于冰上静止30min，12000g离心15min。上清中加入蛋白酶K(2.5mg/ml)56℃孵育过夜。次日，加入1/10体积3M醋酸钠和2.5倍体积的冷无水乙醇沉淀DNA。12000g离心15min后将沉淀的DNA溶解在水中，1.2％琼脂糖凝胶电泳分析，EB染色并照相。

结果：TGF-β信号除了诱导AML12细胞发生EMT之外，还可诱导发生细胞凋亡。通过流式细胞仪统计细胞凋亡的数量，我们发现TGF-β1可以促使约60％的细胞发生凋亡，而在细胞培养内加入索拉非尼后，细胞凋亡的数量明显减少。在10μM索拉非尼的作用下，仅有约5％的细胞发生凋亡，这与空白对照组基本相同(图3A)。

细胞发生凋亡时，细胞内出现明显的核固缩，并呈现碎片状。通过琼脂糖凝胶电泳，可观察到180-200bp整数倍的DNA片段，呈现阶梯状的DNA梯。用1μM索拉非尼处理后，DNA片段数减少；5μM和10μM索拉非尼处理后，DNA片段消失(图3B)，这说明索拉非尼处理后细胞发生凋亡的数量明显减少。

至此，我们通过多种检测细胞凋亡的方法，发现小分子药物索拉非尼抑制TGF-β所引起的细胞凋亡，且在一定范围内呈现剂量依赖效应：即索拉非尼的浓度越高，抑制细胞凋亡的效果越明显。

实施例5.索拉非尼抑制STAT3蛋白的磷酸化水平

本发明人分别利用Western印迹法和免疫荧光的方法来验证索拉非尼对STAT3蛋白的磷酸化水平的抑制作用和对STAT3蛋白亚细胞定位的影响。

实验材料：

p-STAT3(Tyr⁷⁰⁵)和STAT3抗体：购自美国细胞信号转导技术公司；

β-肌动蛋白抗体：购自美国西格玛奥德里奇公司。

实验方法：

1.Western印迹法见实施例2。

2.细胞免疫荧光

将AML12细胞铺在盖玻片上，长到一定密度后取出盖玻片，用PBS洗二次。选用4％甲醛溶液或4％多聚甲醛固定细胞20min后，用PBS洗二次。用1‰曲通X-100通透处理细胞5min，通透后用PBS洗二次。10％BSA封闭60min。加入含STAT3抗体的一抗稀释液(1∶1000)，室温孵育2h或者4℃过夜。PBST漂洗3次，每次5min。之后，加入FITC耦连的荧光二抗稀释液(1∶1000)，室温孵育1h，注意避光。PBST漂洗3次，每次5min。最后加入DAPI稀释液孵育1min，并用蒸馏水漂洗。封片后，荧光显微镜观察STAT3蛋白的亚细胞定位。

结果：在TGF-β1诱导小鼠AML12细胞发生EMT和细胞凋亡过程中，我们发现转录因子STAT3的磷酸化水平也随之增加。即使在低浓度(例如1ng/ml)的TGF-β1刺激下，在短时间(例如2小时)内，STAT3的磷酸化水平明显增加(图4A和4B)。当细胞内加入索拉非尼后，STAT3的磷酸化水平被抑制了(图4C)。此外，我们还发现索拉非尼还干扰转录因子STAT3的亚细胞定位。在正常情况下，作为转录因子的STAT3位于细胞核内，起使基因转录调控的功能。细胞经索拉非尼处理后，STAT3蛋白的亚细胞定位发生了改变：绝大多数的STAT3蛋白位于细胞质内。考虑到STAT3是细胞发生EMT的关键因子，结合之前的发现(图2和图3)，我们认为正是由于索拉非尼促使转录因子STAT3从细胞核向细胞质内的定位，从而阻止了STAT3的转录功能，进而抑制了细胞的EMT过程。

实施例6.索拉非尼抑制小鼠原代肝细胞的EMT过程

本发明人通过荧光素酶报告基因活性分析的方法来验证索拉非尼对小鼠原代肝细胞EMT过程的影响。

实验材料：

C57BL/6小鼠：购自中国科学院上海动物实验中心；

IV型胶原酶和α-SMA抗体：购自美国西格玛奥德里奇公司；

其余实验材料见实施例2。

实验方法：

1.报告基因表达活性的检测见实施例1。

2.Western印迹法见实施例2。

3.细胞免疫荧光见实施例5。

4.小鼠原代肝细胞的分离和培养

取C57BL/6小鼠，采用戊巴比妥钠(100mg/kg)麻醉；打开小鼠腹腔，向左侧移开小肠，暴露下腔静脉和门静脉，用21号套管针从下腔静脉传入，直至接近肝静脉；采用含有1mM EGTA和0.1％葡萄糖的缓冲液灌注肝脏，同时迅速切断门静脉使灌注液从门静脉流出，灌注速度为4ml/min；灌注20ml后更换含有0.5mg/ml IV型胶原酶和5mM CaCl₂的灌注液继续灌注10min，立刻小心取出肝脏，置于含有缓冲液的10mM培养皿中，用剪刀剪开肝脏包膜，轻轻晃动使肝细胞释放出来；采用70μm的细胞滤器过滤；使用10ml的DMEM洗涤细胞2次，800rpm离心后收取肝细胞。分离后的肝细胞立刻用4％台盼蓝染色，在显微镜下观察，核呈蓝色为死细胞，拒染的细胞为活细胞，将细胞接种于胶原包被的12孔培养皿中，采用含有10％胎牛血清，100u/ml青霉素和链霉素的DMEM培养液，在5％CO₂，37℃培养。

结果发现，在小鼠原代肝细胞中，索拉非尼同样能够显著抑制TGF-β信号(图5A)。通过western印迹和免疫荧光的方法，我们也发现索拉非尼还能抑制TGF-β诱导的EMT过程中标志性基因的表达变化(图5B和5C)。这就说明索拉非尼不但能够抑制AML12细胞系的TGF-β信号和EMT过程，而且对小鼠原代肝细胞也有同样的效应。

实施例7.索拉非尼对CCl₄诱导的小鼠肝纤维化的治疗效果

本发明人通过CCl₄诱导的小鼠肝纤维化的动物模型来验证索拉非尼对肝纤维化的疗效。

实验材料：C57BL/6小鼠：购自中国科学院上海动物实验中心。

建模方法：

为了进一步研究索拉非尼治疗肝纤维化的可能性，本申请人建立了CCl₄诱导的小鼠肝纤维化的动物模型。即选取合适小鼠作为模型组，每周二次腹腔注射50％的CCl₄/橄榄油溶液。二周后，模型组的小鼠在接受腹腔注射CCl₄的基础上，每日通过强饲法接受一定剂量的药物载体(DMSO，作为安慰剂)。8周后，选取小鼠肝脏标本，切片后进行H&E染色和天狼星红染色，检测肝脏胶原密度。

实验方法：

实验组的小鼠在接受腹腔注射CCl₄的基础上，每日通过强饲法接受一定剂量(4mg/kg)的索拉非尼。在这种剂量下，药物索拉非尼并不影响小鼠的存活和体重等生理指标(表1)。

表1小分子药物索拉非尼不影响小鼠的存活和体重等生理指标

分组	数量(n)	存活率(％)	体重(g)
				正常组(对照)	12	100.0	25.74±2.15
模型组(安慰剂)	15	86.67	20.63±2.15
				索拉非尼组(给药)	15	93.33	22.22±0.89

8周后，将每组的小鼠全部处死后，切取小鼠的肝组织，石蜡包埋，经切片后进行HE染色和天狼星红染色。经检验，与正常组(对照)的小鼠相比，模型组小鼠的肝组织出现大量胶原沉积，肝组织的纤维化病变过程明显。相对于模型组，实验组小鼠肝组织的胶原沉积明显减少(图6A)。通过对每组20张肝组织切片的天狼星红染色后胶原面积的统计分析，我们认为索拉非尼对减少肝组织胶原沉积的效果是非常显著的(p＜0.01，图6A)。

另外，机体胶原蛋白的主要特征性成份之一为羟脯氨酸，它占胶原蛋白氨基酸总量的13％，因此测定肝脏组织的羟脯氨酸含量，可明确胶原总体水平，评定纤维化病变程度，它是反映肝脏纤维化程度的直接指标。我们还通过测定羟脯氨酸评估索拉非尼对纤维化病变程度的影响。

实验方法：

取肝组织2g，剪碎后放入组织匀浆器中快速匀浆，用醋酸调节匀浆液pH值至2.5，加入胃蛋白酶(60mg/ml)消化72h，加入Tris液中止反应，装入透析袋透析过夜，获得袋内、袋外两个样品。再分别加入6N盐酸，密封后置110℃下水解18h。最后，样品用对二甲氨基苯甲醛显色法测定，在560nm处检测吸收值。

结果：

我们测定了三组小鼠肝组织中的羟脯氨酸含量，发现模型组的小鼠肝组织中的羟脯氨酸含量较高，而喂药索拉非尼后小鼠肝组织中的羟脯氨酸含量明显降低(图6B)。

此外，α-SMA蛋白的表达是肝组织的纤维化病变过程中的重要标志。我们通过免疫组化法验证索拉非尼对α-SMA蛋白在小鼠肝组织中的表达的影响。

实验材料：

α-SMA抗体和增敏二氨基联苯胺(DAB)显色液：购自美国西格玛奥德里奇公司。实验方法：建模8周后，将三组的小鼠全部处死后，切取小鼠的肝组织。4％多聚甲醛固定组织，脱水后石蜡包埋，按5μM的厚度切片。肝组织的切片进行H&E染色或免疫组化分析。用含10％血清的PBST封闭60min。之后，加入含α-SMA抗体的一抗稀释液(1∶1000)，室温孵育2h。PBST漂洗3次，每次5min。加入HRP耦连的二抗稀释液(1∶1000)，室温孵育1h。PBST漂洗3次，每次5min。最后，用增敏二氨基联苯胺(DAB)显色液检测α-SMA的表达和分布。

结果发现，通过CCl₄诱导肝纤维化的小鼠喂食索拉非尼后肝脏组织中的α-SMA蛋白明显减少(图6C)。

最后，我们还通过对小鼠肝组织的纤维化程度进行病理学统计，发现小鼠喂食药物索拉非尼后肝脏组织的胶原沉积明显减少、纤维化程度明显减轻(表2)。这些数据都说明索拉非尼对小鼠肝纤维化具有较好的修复和治疗效果。

表2小鼠肝组织纤维化程度的病理学统计

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Claims (10)

1.索拉非尼或其药学上可接受的盐在制备治疗TGF-β介导的疾病的药物中的应用。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述疾病是TGF-β和STAT3介导的疾病。

3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述疾病是EMT介导的疾病。

4.如权利要求1-3中任一项所述的应用，其特征在于，所述疾病是纤维化病。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述纤维化病是肝纤维化或肺纤维化。

6.一种用索拉非尼或其盐在体外抑制TGF-β的方法。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还能在体外抑制STAT3。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还能在体外抑制EMT进程。

9.一种筛选治疗肝纤维化或肺纤维化的药物的方法，所述方法包括将待筛药物与TGF-β相接触和测定TGF-β活性的步骤，如果接触后TGF-β活性降低将该待筛药物鉴定为治疗肝纤维化或肺纤维化的药物。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述测定TGF-β活性的步骤是利用双萤光素酶报告基因检测系统在细胞水平上进行的。

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