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CN105848672A - 治疗和预防辐射损伤的方法 - Google Patents

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CN105848672A
CN105848672A CN201480058093.1A CN201480058093A CN105848672A CN 105848672 A CN105848672 A CN 105848672A CN 201480058093 A CN201480058093 A CN 201480058093A CN 105848672 A CN105848672 A CN 105848672A
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Abstract

本发明涉及治疗和预防全身暴露的辐射损伤的方法。根据本发明的方法，受试者用低抗凝血类肝素进行治疗性和/或预防性治疗。本发明还涉及延长暴露于全身辐射的受试者的生命方法。

Description

治疗和预防辐射损伤的方法
技术领域
本发明涉及治疗和预防由全身辐射暴露造成的辐射损伤的方法。
背景技术
在核攻击或核反应堆损坏的情况下，大量的人会以不同剂量暴露于全身辐射下，并因此有发展成一定程度的急性辐射综合征(ARS)的风险。ARS，也俗称为辐射中毒，是在受试者暴露于高水平的电离辐射后不久便出现的一系列健康问题。ARS最初的特征为头痛、恶心和呕吐，但可发展成血液、胃肠道、神经、肺和其他主要器官的功能障碍。
ARS的症状严重程度和预后与所吸收的辐射剂量直接相关。全身辐射的LD50/60(60天内50％受试者致死的剂量)约为3Gy。在医疗护理下，例如，抗生素、输血、骨髓移植，一些受试者在暴露量高达6Gy且有时更高暴露量时可幸免于ARS。超过10Gy的暴露量通常导致在暴露1-2周内死亡。
对于在辐射暴露的急性效应中幸存的那些受试者而言，全身辐射暴露也会产生延迟的辐射效应，例如寿命缩短、白内障的发展和癌变，其会在之后的数月至数十年发生。慢性辐射综合征也呈现出一系列健康问题，其在慢性暴露于高量电离辐射的数月或数年后发生。
目前，还没有药物被批准可用于预防或治疗与全身辐射相关的辐射损伤。因此，迫切地需要研发针对遭受全身辐射暴露影响的受试者和有全身辐射暴露风险的那些人的疗法。
发明内容
在第一个方面，提供了在暴露于全身辐射的受试者中治疗或预防辐射损伤的方法，其包括向暴露于全身辐射的受试者给药治疗有效量或预防有效量的低抗凝血类肝素(low-anticoagulant heparinoid)。在第二个方面，提供了用于延长暴露于全身辐射的受试者的生命的方法，其包括向暴露于全身辐射的受试者给药治疗有效量或预防有效量的低抗凝血类肝素。
在一些实施方案中，本发明的低抗凝血类肝素具有约8kDa至约15kDa的平均分子量。所述低抗凝血类肝素可在2-O位或3-O位脱硫酸(desulfate)或基本脱硫酸。在一些实施方案中，所述低抗凝血类肝素在2-O位和3-O位均为脱硫酸或基本脱硫酸的。在具体实施方案中，所述低抗凝血类肝素是ODSH，在下文中将对其进行更加详尽地描述。
所述低抗凝血类肝素可经胃肠外给药。在具体实施方案中，所述低抗凝血类肝素通过静脉内给药和/或皮下给药。
所述低抗凝血类肝素可在暴露于全身辐射之前、和/或之中、和/或之后进行给药。在一些实施方案中，所述受试者是在暴露于全身辐射之后，例如暴露于全身辐射后60小时内被给药所述低抗凝血类肝素。所述受试者可在暴露于全身辐射之后立即或约2小时或更久之后被给药所述低抗凝血类肝素。
在一些实施方案中，受试者在暴露于全身辐射之前被给药所述低抗凝血类肝素。
本文所述方法可用于暴露于约0.1Gy/min或更高剂量，例如约0.5Gy/min或更高剂量的全身辐射的受试者。在一些实施方案中，所述受试者已接受了约2Gy或更高，例如约6Gy或更高或甚至约8Gy或更高的全身辐射吸收剂量。受试者的全身辐射可持续约2小时或更短，例如约1小时或更短的时间。
所述低抗凝血类肝素可以一个或多个剂量，例如一个剂量、两个剂量或三个剂量或更多剂量进行给药。在具体实施方案中，在所述受试者暴露于全身辐射之后给药所述一个或多个剂量。所述一个或多个剂量可独立地选自约1mg/kg至约40mg/kg。在具体实施方案中，所述一个或多个剂量独立地选自约10mg/kg至约30mg/kg。
在一些实施方案中，所述暴露于全身辐射的受试者患有急性辐射综合征(ARS)。所述暴露于全身辐射的受试者可表现出造血、胃肠道和/或脑血管综合征的症状。在一些实施方案中，所述症状包括以下的一种或多种：贫血、感染、出血、恶心、呕吐、腹泻、严重脱水、败血症和瘀斑。
本文所述方法可进一步包括向所述受试者给药一种或多种额外治疗。具体地，所述额外治疗可选自以下的一种或多种：输血、抗生素和骨髓移植.
附图简述
图1提供的是描述CD2F1小鼠在全身辐照之后存活的线图：对照组无辐照后的治疗(○)；在辐照后4h皮下给药0.1mL PBS(□)；在辐照后24、36和48h皮下给药0.1mL PBS(Δ)；在辐照后4、16和28h皮下给药0.1mL 25mg/kg ODSH(■)；和在辐照后24、36和48h皮下给药0.1mL 25mg/kg ODSH(▲)。
发明详述
定义
本文所用词组“辐射损伤”是指在暴露于高量电离辐射之后出现的健康问题。辐射损伤的实例包括，但不限于，细胞损伤、组织损伤、器官功能障碍、急性辐射综合征和迟发的辐射效应，例如辐射导致的寿命缩短、白内障的发展和癌变。辐射损伤还包括涉及暴露于全身辐射或由暴露于全身辐射导致的任何其他的损伤。
“受试者”、“患者”或“宿主”是指人或非人哺乳动物。
词组“治疗有效量”是指以适用于任一治疗的合理的利益/风险比产生一些所需的局部或全身疗效的这种物质的量。这种物质的治疗有效量将根据上述受试者和所治疗的疾病病症、所述受试者的体重和年龄、该疾病病症的严重性、给药方式等而变化，其可容易地由本领域技术人员确定。例如，本文描述的一些组合物可以足够的量给药，该量以适用于这种治疗的合理的利益/风险比产生所需疗效。
“治疗”病症或疾病是指治愈以及改善所述病症或疾病的至少一种症状。
暴露于全身辐射
图1呈现的是显示了遭遇致死放射剂量(9.25Gy)的全身辐射的CD2F1小鼠的存活的研究结果。未接受治疗小鼠(○)在辐照后未接受治疗，而其他小鼠在辐射后以一个或多个剂量接受ODSH(类肝素，其在2-O和3-O位为基本脱硫酸的，下文进一步描述)或磷酸盐缓冲液(PBS)。相比于未接受治疗小鼠和用PBS治疗的小鼠，在辐照后24、36和48小时用0.1mL25mg/kg ODSH治疗的小鼠(▲)显示出在辐照后的过程中最高的百分比存活。具体地，在辐射后第10天，在24、36和48小时用ODSH治疗的小鼠有95％仍然存活，而半数未接受治疗的小鼠已经死亡。
在第一个方面，提供了在暴露于全身辐射的受试者中治疗或预防辐射损伤的方法，其包括向暴露于全身辐射的受试者给药治疗有效量或预防有效量的低抗凝血类肝素。在另一方面，提供了延长暴露于全身辐射的受试者生命的方法，该方法包括向所述暴露于全身辐射的受试者给药治疗有效量或预防有效量的低抗凝血类肝素。
适用于通过本文所述方法进行治疗的受试者可由于污染和/或辐照而暴露于危险剂量的辐射。污染通常包括与放射性物质接触和放射性物质的残留，所述放射性物质通常作为灰尘或液体。污染可为外部污染，例如，在皮肤上或在衣物上。或者，所述污染可为内部污染，当放射性物质进入体内而产生，例如，通过摄入、吸入或穿过皮肤的伤口。涉及污染的典型的放射性核素包括氢-3、钴-60、锶-90、铯-137、碘-131、镭-226、铀-235、铀-238、钚-238、钚-239、钋-210和镅-241。
在辐照暴露中，受试者暴露于辐射，而该辐射暴露的发生不伴随辐射源与人的接触。对于辐照暴露，当该辐射源(例如，X射线仪器)被移除或关闭，则所述辐射的暴露结束。
暴露于辐射可从许多来源获得，包括天然和人造来源。人造来源的实例包括辐射事故、核事故、核恐怖行动、核战争、其他放射性紧急事件、辐射治疗和放射诊断。天然来源的实例包括宇宙辐射和来自空气、水和土的辐射。长时间处于高海拔会放大银河系的宇宙辐射和太阳粒子事件辐射，使得飞行员、机组成员和宇航员尤其易感于这类暴露。辐射治疗可包括癌症的辐射治疗或作为造血干细胞或骨髓移植的预处理方案的一部分的放射疗法。放射诊断可包括X射线放射照像、CT扫描和核医学成像。
本文所用全身辐射是指受试者的整个身体或基本上整个身体的辐射暴露。当身体被暴露于辐射源且没有使用防护措施或使用有限的防护措施来保护所述身体避免暴露于辐射时，则所述整个身体或基本上整个身体遭受辐射。电离辐射的防护措施包括，例如，提供对高能粒子(例如γ射线和中子)的防护的铅、混凝土或水的屏障。在具体实施方案中，全身辐射是指至少脑、胃、肠、骨盆和胸骨或其部分的暴露。全身辐射可为用于治疗或诊断目的所施用的辐射。或者，全身辐射可为无意或不希望的暴露于全身辐射的结果。例如，全身辐射可由核攻击或宇航员的宇宙辐射暴露而产生。
受试者所暴露的辐射可为任意类型的辐射；在典型的实施方案中，所述辐射是电离辐射。电离辐射包括以相对论速度移动的物质的亚原子粒子和在电磁波谱的短波长端的电磁波，其表现得像高能粒子。常见的粒子包括α粒子、β粒子、中子和各种其他粒子，例如构成宇宙射线的介子。
α粒子是由一些具有高原子数的放射性核素(例如，钚、镭、铀)发射的高能氦核。α粒子无法穿透超过浅厚度(<0.1mm)的皮肤。β粒子是由不稳定原子(例如，铯-137、碘-131)的核发射的高能电子。这些粒子可更深入地穿透到皮肤(1至2cm)并造成上皮和上皮下的损伤。中子是由少数放射性核素(例如，锎-252)发射并在核裂变反应(例如，在核反应堆中)产生的电中性粒子。中子可深入穿透至组织(>2cm)，其中它们与稳定原子的原子核互相碰撞，从而发射高能质子、α和β粒子和γ辐射。
γ辐射和x-射线是可深入穿透至组织(许多厘米)的波长极短的电磁辐射，即光子。一些光子将它们全部的能量蓄积在体内，而具有相同能量的其他光子可仅蓄积它们一部分的能量且其他部分可完全穿透机体而不会相互作用。
由于这些特点，当发射α和β粒子的放射性原子在体内时(即内部污染)，或者，在β-发射体直接作用于机体的情况下，则α和β粒子造成最严重的损伤；仅是靠近该放射性核素的组织受到影响。γ射线和x-射线能引起远离它们的放射源的损伤且通常是造成急性辐射综合征(ARS)的原因。
测量辐射的常用单位包括伦琴(roentgen)、拉德(rad)和雷姆(rem)。伦琴(R)是测量空气中x-射线或γ辐射的电离能力的暴露单位。辐射吸收剂量(rad)是每质量单位所吸收的辐射能的量。由于每拉德的生物学损伤随辐射类型而变化，例如，中子比x-射线或γ辐射造成更大的损伤，因此以拉德为单位的剂量用质量因子进行校正；所得有效剂量单位是人体伦琴当量(rem)。在科学文献中，使用SI单位，其中拉德用戈瑞(Gy)代替且雷姆用希沃特(Sv)代替；1Gy＝100rad且1Sv＝100rem。当描述γ或β辐射时，所述rad和rem(且因此Gy和Sv)基本相当。
当电离辐射由原子发射或吸收时，则其可从原子中释放原子粒子，通常是电子、质子或中子，但有时释放的是整个原子核。这样的情况可改变化学键并产生离子(通常是离子对)，其是特别化学活泼的。这极大地放大了每单位辐射能的化学和生物学损伤，因为化学键在这个过程中将断裂。
在一些实施方案中，受试者暴露于约0.1Gy/min或更高剂量率的全身辐射。例如，所述受试者可能暴露于约0.2Gy/min或更高剂量率、约0.3Gy/min或更高剂量率、约0.4Gy/min或更高剂量率、约0.5Gy/min或更高剂量率、约0.6Gy/min或更高剂量率、约0.7Gy/min或更高剂量率、约0.8Gy/min或更高剂量率、约0.9Gy/min或更高剂量率或约1.0Gy/min或更高剂量率的全身辐射。具体地，所述受试者可能暴露于约0.5Gy/min或更高剂量率的全身辐射。
所述受试者对辐射的暴露可持续数天或数周或持续一天或更短。例如，所述辐射暴露可持续约10小时或更短，例如约8小时或更短、例如约7小时或更短、例如约6小时或更短、例如约5小时或更短、例如约4小时或更短、例如约3小时或更短、例如约2小时或更短、例如约1小时或更短。具体地，所述受试者对辐射的暴露持续约2小时或更短，或约1小时或更短。
所述受试者可具有约2Gy或更高的全身辐射吸收剂量。本文所用的全身吸收剂量是指通过电离辐射，每单位质量受试者中蓄积的能量。它等于每单位质量的介质所蓄积的能量，其可被测定为焦耳每千克(joules per kilogram)并用当量SI单位，戈瑞(Gy)表示。所吸收的剂量不仅取决于入射辐射，还取决于吸收物质：软X-射线束在骨中的蓄积量可是在空气中的四倍，或在真空中根本不蓄积。在具体实施方案中，所述全身吸收剂量为约6Gy或更高或约8Gy或更高。所述全身吸收剂量可为约1Gy至约2Gy、约2Gy至约6Gy、约6Gy至约8Gy、约8Gy至约30Gy或超过30Gy。所述全身辐射暴露可由于辐照或污染而产生。
低抗凝血类肝素
在本文所述的方法中，向所述暴露于全身辐射的受试者给药治疗有效量或预防有效量的低抗凝血类肝素。
本文所述的“低抗凝血类肝素”是由交替或重复的艾杜糖醛酸和葡糖胺单元组成的线性糖胺聚糖聚合物，其具有O-硫酸基(O-sulfate)、N-硫酸基和N-乙酰基取代。优选地，用于本文所述方法的低抗凝血类肝素是具有至少约8kDa平均分子量的聚合物，例如具有约8kDa至约15kDa的平均分子量。在一些实施方案中，所述低抗凝血类肝素具有超过约8kDa的平均分子量。更优选地，用于本文所述方法的低抗凝血类肝素具有大小范围在约11kDa至约13kDa的平均分子量。
所述低抗凝血类肝素可具有约2kDa至约15kDa的平均分子量。在一些实施方案中，所述低抗凝血类肝素具有至少约2kDa、至少约3kDa、至少约4kDa、至少约5kDa、至少约6kDa或至少约7kDa的平均分子量。在一些实施方案中，所述低抗凝血类肝素具有小于约15kDa、小于约14kDa、小于约13kDa、小于约12kDa、小于约11kDa、小于约10kDa或小于约9kDa的平均分子量。在一些实施方案中，所述低抗凝血类肝素的平均分子量选自约2kDa、3kDa、4kDa、5kDa、6kDa、7kDa、8kDa、9kDa、10kDa、11kDa、12kDa、13kDa、14kDa、15kDa、16kDa、17kDa、18kDa或包括任意这些数值作为端点的范围。类肝素的分子量可通过本领域已知的高效尺寸排阻色谱进行确定。参见，例如，Lapierre等人，1996，Glycobiology6(3):355-366，在第363页；Fryer等人，1997，J.Pharmacol.Exp.Ther.282:208-219，在第209页。
用于本文所述方法的所述低抗凝血类肝素具有降低的抗凝血活性或基本上是非抗凝的。低抗凝血类肝素具有不超过同等重量未分级肝素40％的抗凝血活性。例如，所述低抗凝血类肝素具有不超过同等重量未分级肝素的35％、不超过30％、不超过20％、甚至不超过10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％的抗凝血活性。在一些实施方案中，将所述低抗凝血类肝素与血小板因子4(PF4)相互作用，例如，将所述类肝素结合至PF4。
抗凝血活性可使用本领域已知的测试进行确定。在一些实施方案中，抗凝血活性用活化部分凝血活酶时间(aPTT)测试进行确定。在一些实施方案中，抗凝血活性用凝血酶原时间的测试进行确定。在具体实施方案中，抗凝血活性用抗-Xa活性进行确定。在各种实施方案中，抗凝血活性用凝集测试进行确定。在一些实施方案中，抗凝血活性用酰胺分解测试进行确定。在一些实施方案中，抗凝血活性用USP测试进行确定。参见，例如，美国专利No.5,668,118，实施例IV；Fryer等人，1997，J.Pharmacol.Exp.Ther.282:208-219，在第209页；Rao等人，2010，Am.J.Physiol.299:C97-C110，在第C98页；United StatesPharmacopeia Convention 1995(对于USP抗凝血测试和酰胺分解测试)。
用于本文所述方法的低抗凝血类肝素在至少一种上述测试中是低抗凝血的。在一些实施方案中，用于本文所述方法的所述低抗凝血类肝素在上述超过一种的测试中是低抗凝血的。
在各种实施方案中，基本上抗凝血类肝素是指其呈现出基本上降低的抗-Xa活性的类肝素，该活性可通过使用被鲁塞尔喹蛇毒液处理的血浆进行的测试来确定。
在具体实施方案中，用于本文所述方法的低抗凝血类肝素是ODSH，如下进一步描述。ODSH在所述USP抗凝血测试中已被证明呈现出小于9U的抗凝血活性/mg(例如，7±0.3U)、小于5U的抗-Xa活性/mg(例如，1.9±0.1U/mg)和小于2U的抗-IIa活性/mg(例如，1.2±0.1U/mg)。未分级肝素在所有这三种测试中均具有165-190U/mg的活性。参见Rao等人，2010，Am.J.Physiol.299:C97-C110，第C101页。此外，ODSH对抗-凝血酶III具有低亲和力(Kd～339μM或4mg/ml vs.未分级肝素的1.56μM或22μg/ml)，与所观察到的低水平的抗凝血活性一致，按Rao等人，同上，在第C98页中所描述的进行测定。
在典型的实施方案中，所述低抗凝血类肝素是部分脱硫酸的。优选地，所述低抗凝血类肝素是在α-L-艾杜糖醛酸的2-O位(本文中称为“2-O位”)基本脱硫酸的和/或在D-葡糖胺-N-硫酸(D-glucosamine-N-sulfate)(6-硫酸)的3-O位(本文中称为“3-O位”)脱硫酸。在一些实施方案中，所述低抗凝血类肝素在所述2-O位为至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％或至少99％脱硫酸。在选定的实施方案中，所述低抗凝血类肝素在所述2-O位至少99％脱硫酸。在一些实施方案中，所述低抗凝血类肝素在所述3-O位至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％或至少99％脱硫酸。在选定的实施方案中，所述低抗凝血类肝素在所述3-O位至少99％脱硫酸。在一些实施方案中，所述低抗凝血类肝素在所述2-O位和所述3-O位至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％或至少99％脱硫酸。在选定的实施方案中，所述低抗凝血类肝素在所述2-O位和所述3-O位至少99％脱硫酸。
在典型的实施方案中，所述低抗凝血类肝素包括基本上N-硫酸化和6-O硫酸化的D-葡糖胺。在一些实施方案中，在低抗凝血类肝素的α–L-艾杜糖醛酸糖上的羧酸基(carboxylates)基本上保持完整。
示例性的低抗凝血类肝素是2-O、3-O基本上脱硫酸的肝素，在本文中称为ODSH。用于上述方法的ODSH可由牛或猪的肝素制备。在由猪肝素制备ODSH的示例性的方法中，ODSH是通过USP猪肠道肝素的冷碱性水解合成的，其除去所述2-O和3-O硫酸基，而使得D-葡糖胺糖上的N-和6-O硫酸基和α–L-艾杜糖醛酸糖上的羧酸基基本保持完整。Fryer，A.等人，1997，J.Pharmacol.Exp.Ther.282:208-219。使用这个方法，可制备具有平均分子量为约11.7±0.3kDa的ODSH。
制备2-O、3-O脱硫酸肝素的方法也可见于，例如，美国专利no.5,668,118、5,912,237和6,489,311，以及WO 2009/015183，其内容全部引入本文作为参考，以及见于美国专利no.5,296,471、5,969,100和5,808,021。
药物组合物
在典型的实施方案中，所述低抗凝血类肝素以药物制剂或组合物的形式给药。适于给药至受试者的药物组合物可任选地包含额外的本领域已知的活性剂和/或治疗剂。参见Remington:The Science and Practice of Pharmacy，第21版(2005)，LippincottWilliams&Wilkins，将其引入本文作为参考。该制剂通常将包含一种或多种药学上可接受的载体、赋形剂或稀释剂。所用的具体载体、赋形剂和/或稀释剂将取决于所需的给药方式。
术语“药学上可接受的载体”是本领域公认的并指的是药学上可接受的物质、组合物或载剂，例如液体或固体填充剂、稀释剂、赋形剂、溶剂或包封材料，其参与携带或运输任意主题组合物或其成分。各载体在与主题组合物及其成分相容的意义上必须是“可接受的”且对所述受试者是无害的。可用作药学上可接受的载体的物质的实例包括：(1)糖，例如乳糖、葡萄糖和蔗糖；(2)淀粉，例如玉米淀粉和土豆淀粉；(3)纤维素及其衍生物，例如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和醋酸纤维素；(4)西黄蓍胶粉；(5)麦芽；(6)明胶；(7)滑石；(8)赋形剂，例如可可脂和栓剂蜡；(9)油，例如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和大豆油；(10)二醇，例如丙二醇；(11)多元醇，例如丙三醇、山梨糖醇、甘露醇和聚乙二醇；(12)酯，例如油酸乙酯和月桂酸乙酯；(13)琼脂；(14)缓冲剂，例如氢氧化镁和氢氧化铝；(15)褐藻酸；(16)无热原水；(17)等渗盐水；(18)林格氏溶液；(19)乙醇；(20)磷酸盐缓冲溶液；和(21)用于药物制剂中的其他无毒相容物质。
在各个实施方案中，所述药物组合物是无菌、无热原、液体组合物的形式。
给药方式
用于本文所述方法的药物组合物可被配制用于通过各种途径给药至受试者，包括鼻内、吸入、肌内、腹膜内和胃肠外(包括静脉内或皮下)。所述药物组合物可以适用于被配制为推注给药、连续输注或皮下给药的体积和浓度。在优选的实施方案中，所述低抗凝血类肝素通过胃肠外给药，其通过静脉内、皮下或静脉内和皮下两者一起进行给药。
术语“胃肠外给药”和“经胃肠外施用”是本领域公知的且是指除了肠内和局部给药之外的给药方式，通常是通过注射给药，且包括，但不限于，静脉内、肌内、动脉内、鞘内、囊内、眶内、心内、皮内、腹膜内、经气管、皮下、表皮下、关节内、囊下、蛛网膜下、脊柱内和胸骨内的注射和输注。
药物组合物可以单位剂型方便地提供，其包含预定量的低抗凝血类肝素。在各个实施方案中，用于本文所述方法的低抗凝血类肝素的单位剂型含有1mg至1g，或5mg至500mg的低抗凝血类肝素。
低抗凝血类肝素可按本文所述方法以如上所提及的不同的途径进行给药。在具体实施方案中，所述低抗凝血类肝素通过静脉内和/或皮下进行给药。
给药方案
在一些实施方案中，低抗凝血类肝素在受试者暴露于全身辐射之后给药至所述受试者。所述受试者可在暴露于全身辐射后约60小时内被给药一个或多个剂量的低抗凝血类肝素。词组“暴露于全身辐射后”通常是指在受试者暴露于辐照或污染之后开始的时间段。例如，受试者暴露于高剂量的电离辐射持续1小时的过程，且在该小时完成后，所述在暴露于辐射之后的时间段开始。在一些实施方案中，所述受试者的暴露可为污染，例如内部污染，其中所述暴露于辐射一直持续直至该辐射被移除或衰退。在持续暴露于辐射(例如内部污染)的情况下，暴露于全身辐射后的时间段在本文中被定义为在最初暴露于污染物之后的时间段。例如，受试者摄入放射性核素，所述暴露于全身辐射后的时间段从摄入起始。
所述低抗凝血类肝素可在暴露于全身辐射后约2小时或更久之后进行给药。所述低抗凝血类肝素可在暴露于全身辐射后约2小时或更久之后以一个或多个剂量进行给药。具体地，所述低抗凝血类肝素可在暴露于全身辐射后约2小时或更久之后以三个或更多剂量进行给药。例如，所述低抗凝血类肝素可在全身辐射暴露之后的约4小时、约16小时和约28小时进行给药。
所述低抗凝血类肝素可在全身辐射暴露之后约20小时或更久之后进行给药。具体地，所述低抗凝血类肝素可以两个或更多剂量进行给药，所述首次剂量在全身辐射暴露之后约20小时或更久的时候进行给药。例如，所述低抗凝血类肝素可在全身辐射暴露之后约24小时、约36小时和约48小时进行给药。
在一些实施方案中，所述受试者是在辐射暴露之后以大约每12小时的时间间隔接受一次剂量的低抗凝血类肝素，例如，一次剂量是在辐射暴露之后的第一个12小时，第二次剂量是在辐射暴露之后13-24小时，等。给药低抗凝血类肝素可在辐射暴露之后持续数天或数周，例如2天或更久、3天或更久、4天或更久、5天或更久、6天或更久、1周或更久、2周或更久、3周或更久或4周或更久。
所述低抗凝血类肝素可连续给药一段时间，例如约2至10小时。例如，所述受试者可连续接受静脉内输注低抗凝血类肝素，持续约2小时或更久、约3小时或更久、约4小时或更久、约5小时或更久、约6小时或更久、约7小时或更久或约8小时或更久。所述连续给药低抗凝血类肝素可在暴露于辐射之前、之后和/或之中进行。可能存在多段连续给药，例如3或更多段连续给药。例如，在暴露后长达1-2周内，受试者可在暴露于全身辐射后的每24小时的时间段接受一段3小时或更久的连续给药。
所述低抗凝血类肝素可在暴露于全身辐射之前进行给药。在一些实施方案中，将所述低抗凝血类肝素给药至必须进入已知的辐射区域(例如损坏的核反应堆或其周围)的受试者、预定接受辐射治疗的患者、预定接受诊断疗法的患者、安排太空旅行的受试者，并且若可能，可暴露于预料之中的核攻击的那些人。在这种实施方案中，治疗可包括在全身辐射暴露之前单剂量或多剂量的低抗凝血类肝素。
所述低抗凝血类肝素可在暴露于全身辐射暴露之中进行给药。在全身辐射暴露之中进行的给药对于处于放射疗法中的受试者来说可有助于干细胞或骨髓移植。受试者可在放射疗法治疗之中接受输注低抗凝血类肝素以预防或改善不是该放射疗法的预期靶点的组织的辐射损伤。
受试者可在暴露于全身辐射之前、之中和之后中的任一时刻或多个时刻被给药低抗凝血类肝素。受试者可在暴露于全身辐射暴露之前和之后均被给药低抗凝血类肝素。例如，进入战争区域的水兵在暴露于全身辐射暴露之前和之后接受预防量的低抗凝血类肝素。可在放射疗法之前和之后向孕妇给药低抗凝血类肝素，以减轻胎儿和不是该放射疗法的预期靶点的母体组织的辐射损伤。
可向所述受试者给药足以或有效提供治疗益处的量(即治疗有效量)，和/或足以或有效提供预防益处的量(即，预防有效量)的低抗凝血类肝素。所述治疗有效量和预防有效量部分取决于所述受试者所暴露或将暴露的全身辐射的量、辐射损伤的程度和所治疗的受试者的其他特征，例如，年龄、尺寸等。
所述一个或多个剂量的低抗凝血类肝素可独立地选自不同的低抗凝血类肝素。例如，所述受试者可接受一个或多个剂量的ODSH以及一个或多个剂量的不同低抗凝血类肝素。
一个或多个剂量的低抗凝血类肝素可独立地选自约1mg/kg至约40mg/kg。具体地，一个或多个剂量可独立地选自约10mg/kg至约30mg/kg。
治疗和预防辐射损伤
本文所述方法可用于治疗或预防患有急性辐射综合征(ARS)的受试者的辐射损伤。ARS是在全身暴露于高量电离辐射24小时内出现的一系列健康问题。ARS通常分为三种主要的症状：造血综合征、胃肠道综合征和脑血管综合征。全身暴露于高水平辐射的受试者通常将出现不同程度的这些综合征，其程度取决于他们的辐射剂量。
所述造血综合征是在约1至6Gy的全身剂量之后的主要表现并由全身性全血细胞减少组成。骨髓干细胞显著耗竭。随着细胞周期中的细胞因为衰老而死亡，没有足够的数量来代替它们，从而导致全血细胞减少症。由于中性粒细胞减少和降低的抗体生成导致各种感染的风险增加。由于血小板减少导致瘀斑和粘膜出血。贫血发展缓慢，因为现存的红细胞比白细胞和血小板具有更长的生存期。幸存者具有增加的辐射诱导的癌症(包括白血病)的发病率。
所述胃肠道综合征是在约6至30Gy的全身剂量之后的主要表现。由于该辐射导致的GI粘膜细胞死亡，随之而来的是顽固性恶心、呕吐和腹泻(这会导致严重脱水和电解质失衡)、减少的血浆容量和血管塌陷。也会出现肠坏死，诱发菌血症和败血症。遭受>10Gy的受试者会有脑血管症状，意味着其为致死剂量。幸存者也患有造血综合征。在一些实施方案中，本文所述的治疗或预防辐射损伤的方法会特别适用于患有胃肠道系统辐射损伤的受试者。
所述脑血管综合征(极高全身剂量辐射(>30Gy)的主要表现)，通常是致命的。其表现出神经症状，例如头晕、头痛或意识水平降低，其在几分钟到几小时内出现，且没有呕吐。受试者出现震颤、抽搐、共济失调和脑水肿并通常在几小时至1或2天内死亡。
在各个实施方案中，给药治疗有效量或预防有效量的低抗凝血类肝素治疗或预防除骨髓抑制之外的症状。在一些实施方案中，给药治疗有效量或预防有效量的低抗凝血类肝素治疗或预防除血小板减少之外的症状。在一些实施方案中，给药治疗有效量或预防有效量的基本上低抗凝血类肝素治疗或预防除中性粒细胞减少之外的症状。
本文所述方法可用于延长暴露于全身辐射的受试者的生命。例如，给药低抗凝血类肝素可使暴露于致死剂量的全身辐射的受试者的生命延长约1天或更久、约2天或更久、约3天或更久、约4天或更久或约一周或更久。在一些实施方案中，本文所述方法可用于延长所述受试者的生命，直至可以施用其他形式的治疗。
在一些实施方案中，所述方法还包括一或多种额外治疗。所述一或多种额外治疗可选自以下的一或多种：输血、抗生素和骨髓移植。例如，受试者可接受一个或多个剂量的低抗凝血类肝素、输血和抗生素。
实施例
实施例1.经9.25Gy辐照并在TBI(全身辐照)之后皮下注射25mg/kg ODSH的CD2F1小鼠的存活这个实验证明，相对于PBS组或无治疗的对照组，在全身辐照之后间隔给药ODSH提高了小鼠的存活。(参见图1)
材料和方法：称重CD2F1雄性小鼠(批号#7586DOB 12/23/2012)并排除平均重量±20％之外的动物。将在平均重量±20％范围内的小鼠随机分成每盒8只动物的组。每个治疗组有24只动物。所述动物在AFRRI钴60γ辐射设备中接受剂量率为0.6Gy/min的辐射。动物在Lucite盒(8只动物/盒)中进行辐照并使用塑料架排成阵列(剂量测定02/25/2010)。动物被限制不超过60min并在辐照过程结束后送回笼中。
TBI后，动物是未经治疗的(未处理)或用磷酸盐缓冲溶液(PBS)或ODSH(2-O、3-O脱硫酸肝素)进行皮下处理。用PBS处理的动物在TBI后4h或TBI后24、36和48h皮下给药0.1mL的PBS。用ODSH治疗的动物在TBI后4、16和28h或TBI后24、36和48h皮下给药0.1mL 25mg/kg的ODSH。每天监测所述动物(必要时每天两次)，持续30天并在观察期结束时将它们安乐死。
结果如图1所示，并证明在辐照后24、36和48小时用0.1mL 25mg/kg ODSH处理的小鼠(▲)，相比于未经处理的小鼠和用PBS处理的小鼠，在辐照后的过程中显示出最大的存活百分比。具体地，在辐照后第10天，95％的在24、36和48小时用ODSH处理的小鼠仍然存活，而半数未经处理的小鼠已经死亡。
等效物
本公开尤其提供了治疗和预防辐射损伤并延长暴露于全身辐射的受试者生命的方法。虽然这些方法的具体实施方案已经被讨论，但是上述说明书是说明性的且非限制性的。许多变型将在本领域技术人员阅读本说明书后变得显而易见。本发明的全部范围应参考权利要求及其等效物的全部范围以及说明书及其变型来确定。
通过参考引入
将本文所提及的全部出版物和专利，包括下文所列的那些项目，作为整体引入本文作为参考，如同各单独的出版物或专利被具体且单独地指定并入本文作为参考一样。当有冲突时，则将以本申请，包括本文中的任意定义，为准。

Claims (26)

1.在暴露于全身辐射的受试者中治疗或预防辐射损伤的方法，其包括向暴露于全身辐射的受试者给药治疗有效量或预防有效量的低抗凝血类肝素。
2.延长暴露于全身辐射的受试者的生命的方法，其包括向暴露于全身辐射的受试者给药治疗有效量或预防有效量的低抗凝血类肝素。
3.权利要求1-2中任一项的方法，其中所述低抗凝血类肝素具有约8kDa至约15kDa的平均分子量。
4.权利要求1-3中任一项的方法，其中所述低抗凝血类肝素在2-O位或3-O位是脱硫酸的或基本上脱硫酸的。
5.权利要求1-3中任一项的方法，其中所述低抗凝血类肝素在2-O和3-O位是脱硫酸的或基本上脱硫酸的。
6.权利要求1-5中任一项的方法，其中所述低抗凝血类肝素通过胃肠外给药。
7.权利要求6的方法，其中所述低抗凝血类肝素通过静脉内或皮下给药。
8.权利要求1-7中任一项的方法，其中在所述受试者暴露于全身辐射之后给药所述低抗凝血类肝素。
9.权利要求8的方法，其中在所述受试者暴露于全身辐射之后约60小时内给药所述低抗凝血类肝素。
10.权利要求8或9的方法，其中在所述受试者暴露于全身辐射之后约2小时或更久的时间后给药所述低抗凝血类肝素。
11.权利要求1-10中任一项的方法，其中在所述受试者暴露于全身辐射之前给药所述低抗凝血类肝素。
12.权利要求1-11中任一项的方法，其中所述受试者以约0.1Gy/min或更高的剂量率暴露于全身辐射。
13.权利要求12的方法，其中所述受试者以约0.5Gy/min或更高的剂量率暴露于全身辐射。
14.权利要求1-13中任一项的方法，其中所述受试者具有约2Gy或更高的全身辐射吸收剂量。
15.权利要求14的方法，其中所述受试者具有约6Gy或更高的全身辐射吸收剂量。
16.权利要求15的方法，其中所述受试者具有约8Gy或更高的全身辐射吸收剂量。
17.权利要求12-16中任一项的方法，其中所述受试者的辐照持续约2小时或更短的时间段。
18.权利要求17的方法，其中所述受试者的辐照持续约1小时或更短的时间段。
19.权利要求1-18中任一项的方法，其中所述低抗凝血类肝素以一个或多个剂量给药。
20.权利要求19的方法，其中所述一个或多个剂量独立地选自约1mg/kg至约40mg/kg。
21.权利要求20的方法，其中所述一个或多个剂量独立地选自约10mg/kg至约30mg/kg。
22.权利要求1-21中任一项的方法，其中所述暴露于全身辐射的受试者患有急性辐射综合征。
23.权利要求1-22中任一项的方法，其中所述暴露于全身辐射的受试者呈现出造血、胃肠道和/或脑血管综合征的症状。
24.权利要求23的方法，其中症状包括以下中的一种或多种：贫血、感染、出血、恶心、呕吐、腹泻、严重脱水、败血症和瘀斑。
25.权利要求1-24中任一项的方法，其还包括给药一种或多种额外治疗。
26.权利要求25的方法，其中所述一种或多种额外治疗选自输血、抗生素和骨髓移植。
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