Применение стабилизаторов hif-альфа для усиления эритропоэза

Применение стабилизаторов hif-альфа для усиления эритропоэза

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Для данной заявки испрашивается приоритет по предварительной патентной заявке США регистрационный №60/476704, поданной 6 июня 2003; по предварительной патентной заявке США регистрационный №60/566488, поданной 29 апреля 2004; по предварительной патентной заявке США регистрационный №60/566237, поданной 29 апреля 2004; а также по предварительной патентной заявке США регистрационный №60/569797, поданной 10 мая 2004, причем каждая из этих заявок включена во всей полноте в данный документ посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способам и соединениям, предназначенным для регулирования или усиления эритропоэза и метаболизма железа, а также для лечения или профилактики дефицита железа и анемии, вызванной хроническими заболеваниями.

Уровень техники

Термин анемия, как правило, относится к любой аномалии гемоглобина или эритроцитов, которая ведет к снижению уровня кислорода в крови. Кроме этого, анемия развивается в связи с хроническими заболеваниями, например хроническими инфекциями, неопластическими расстройствами, хроническими воспалительными расстройствами, включая расстройства с последующим воспалительным угнетением деятельности костного мозга и т.д. Анемия, вызванная хроническими заболеваниями (ACD), представляет собой один из наиболее обычных синдромов в медицине.

Анемия, вызванная хроническими заболеваниями (ACD), часто связана с дефицитом железа. ACD может развиваться из-за наличия недостаточного количества железа (например, анемия из-за дефицита железа) или, в том случае, когда общее содержание железа в организме находится на достаточном уровне, но не удовлетворяется потребность в образовании гемоглобина (например, функциональный дефицит железа). Железо необходимо для образования гемоглобина красных кровяных телец в эритропоэтических клетках-предшественниках костного мозга.

В организме пациентов с анемией, вызванной хроническими заболеваниями, наблюдаются многочисленные дефициты, включая сниженную выработку эритропоэтина (EPO), пониженную реактивность костного мозга по отношению к EPO и пониженный метаболизм железа, включая пониженную абсорбцию железа из кишечника, пониженный транспорт железа через энтероциты, пониженное окисление железа в трехвалентное состояние гефестином или церулоплазмином, пониженное связывание железа и поглощение трансферрином и рецептором трансферрина, а также пониженный транспорт железа к костному мозгу, при использовании железа, включая синтез гема. По отдельности и совместно, эти физиологические дефициты вносят вклад в неэффективный или ослабленный эритропоэз, который может приводить к микроцитарной анемии и гипохромным красным кровяным тельцам, связанным с пониженной выработкой гемоглобина и уменьшенным транспортом кислорода.

Анемия, вызванная хроническими заболеваниями, связана с увеличенной выработкой воспалительных цитокинов (Means (1995) Stem cells 13:32-37 и Means (1999) Int J Hematol 70:7-12), включая, например, фактор некроза опухолей α (TNF-α), интерлейкин-1β (IL-1β), IL-6 и интерферон-γ (IFN-γ). В нескольких in vitro и in vivo модельных животных системах, воспалительные цитокины негативно воздействуют на способность опосредовать выработку EPO, реактивность EPO и согласованное регулирование метаболизма железа (Roodman et al. (1989) Adv Exp Med Biol 271:185-196; Fuchs et al. (1991) Eur J Hematol 46:65-70; Jelkmann et al. (1994) Ann NY Acad Sci 718:300-311; Vannucchi et al. (1994) Br J Hematol 87:18-23; and Oldenburg et al. (2001) Aliment Pharmacol Ther 15:429-438). Введение эритропоэтина не способно обратить вспять развитие анемии у мышей, непрерывно подвергаемых воздействию TNF-α (Clibon et al. (1990) Exp Hematol 18:438-441). Повышенные уровни воспалительных цитокинов, таких как TNF-α, IL-1β и IFN-γ, вносят вклад в нарушение выработки EPO и устойчивости EPO, наблюдаемой у пациентов с анемией, вызванной хроническим заболеванием (Jelkmann et al.(1991) Ann NY Acad Sci 718:300-311 и Macdougall и Cooper (2002) Neprol Dial Transplant 17(11):39-43). Следовательно, различные цитокины, например воспалительные цитокины, связанные с воспалением, вовлечены в многочисленные аспекты патогенеза анемии, вызванной хроническим заболеванием, включая ингибирование эритроидных предшественников, ингибирование выработки EPO, а также ухудшение высвобождения железа и доступности железа для эритропоэза.

Следовательно, в данной области существует потребность в способах лечения или профилактики анемии, вызванной хроническими заболеваниями. В данной области существует потребность в способах преодоления дефицита рекомбинантного EPO при его текущем применении для лечения анемии, вызванной хроническим заболеванием. В частности, сохраняется необходимость разработки способов и соединений, эффективных с точки зрения преодоления пониженной выработки EPO и уменьшенной реактивности EPO, которые связаны с анемией, вызванной хроническим заболеванием, способов и соединений, эффективных с точки зрения улучшения регулирования метаболизма железа и преодоления недостатков измененного или аномального метаболизма и использования железа, а также способов и соединений, эффективных с точки зрения улучшения общего или полного эритропоэза за счет улучшения путей метаболизма, относящихся к выработке EPO, реактивности EPO и передачи сигналов, а также доступности, использования, поглощения, транспорта, процессинга железа и т.д. В технике существует потребность в способах преодоления или улучшения последствий эффектов, вызванных цитокинами, у субъектов, у которых наблюдается анемия, вызванная хроническим заболеванием.

Дефицит железа представляет собой одну из наиболее обычных разновидностей дефицита питания во всем мире, и этот дефицит является главной причиной анемии на глобальном уровне. Баланс железа, по существу, регулируется скоростью эритропоэза и размером запасов железа. Дефицит железа может наблюдаться при анемии или в ее отсутствие, причем он связан с ухудшенным развитием познавательных способностей.

Дефицит железа определяется как недостаточное снабжение железом (уровни или резервы) или как недостаточная доступность, или недостаточное использование железа в организме. Причиной этого может быть недостаточность питания, например недостаток железа в рационе питания; недостаточное поглощение железа, из-за, например, хирургического вмешательства (последствия гастроэктомии) или заболевания (болезнь Крона); истощение запасов железа или возрастание потерь железа из-за хронической или острой потери крови вследствие травмы, менструации, донорства крови, флеботомии (как и вследствие различных процедур и хирургических вмешательств); выросшая потребность в железе, например, из-за быстрого роста в раннем детстве или юности, беременности, эритропоэтиновой терапии и т.д.

Помимо этого дефицит железа может представлять собой функциональный дефицит железа, например дефицит железа, характеризующийся ослабленной способностью субъекта получать доступ к запасам железа и использовать их. Железо не поступает со скоростью, достаточной для обеспечения нормальной насыщенности эритроцитов гемоглобином, что ведет к пониженному клеточному содержанию гемоглобина в ретикулоцитах и эритроцитах. Функциональный дефицит железа часто наблюдается у здоровых индивидуумов с явно нормальными или даже повышенными запасами железа, но с ухудшенной доступностью железа, что определяют, например, по низким процентным уровням насыщения трансферрина. Данный тип дефицита железа часто связан с острым или хроническим воспалением.

Дефицит железа любого вида может приводить к железодефицитному эритропоэзу или эритропоэзу при ограниченном количестве железа, при котором уменьшается число красных кровяных телец, причем циркулирующие красные кровяные тельца меньше нормальных (микроцитарные) и отличаются недостатком нормального гемоглобина, вследствие чего они имеют бледный цвет (гипохромные).

У субъектов с дефицитом железа, включая функциональный дефицит железа, может развиться ухудшенный синтез гемоглобина, уменьшенное процентное насыщение трансферрина и сниженные уровни гемоглобина и гематокрита, ведущие к железодефицитной анемии. Железодефицитная анемия представляет собой наиболее обычную разновидность анемии в мире. Железо является основным компонентом гемоглобина; в отсутствие железа костный мозг не способен эффективно вырабатывать гемоглобин. Железодефицитная анемия может наблюдаться у субъектов с истощенными или уменьшенными запасами железа, или же она может иметь место у субъектов, имеющих функциональный дефицит железа, когда имеется запас железа, но оно не доступно, например, при выработке гемоглобина.

В силу изложенного выше, в данной области имеется потребность в способах лечения или профилактики расстройств, связанных с метаболизмом железа, кроме этого, в данной области имеется потребность в способах улучшения метаболизма железа. Существует необходимость в разработке способов лечения или профилактики дефицита железа, включая функциональный дефицит железа, а также лечения или профилактики сопутствующих состояний, таких как микроцитоз и железодефицитная анемия.

Настоящее изобретение предоставляет способы и соединения, предназначенные для улучшения метаболических и физиологических путей, которые вносят вклад в полный и эффективный эритропоэз и, в частности, для лечения анемии, вызванной хроническим заболеванием. Помимо этого предоставлены способы и соединения для преодоления подавляющего/ингибирующего воздействия воспалительных цитокинов на выработку и реактивность EPO. Дополнительно настоящее изобретение предоставляет способы и соединения для улучшения метаболизма железа, а также для лечения или профилактики состояний, связанных с пониженным метаболизмом железа, таких как дефицит железа, включая функциональный дефицит железа, железодефицитную анемию, микроцитоз, железодефицитный эритропоэз и т.д.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение относится к способам и соединениям, предназначенным для индукции усиленного или полного эритропоэза у субъекта. В частности, способы включают индукцию усиленного или полного эритропоэза путем стабилизации HIFα у субъекта. Конкретно рассматриваются способы индукции усиленного эритропоэза за счет ингибирования HIF-пролилгидроксилазы. В конкретных вариантах осуществления способы включают введение субъекту соединения по настоящему изобретению. В различных вариантах осуществления субъект может представлять собой клетку, ткань, орган, систему органов или весь организм.

В различных вариантах осуществления субъект представляет собой клетку, ткань, орган, систему органов или весь организм. В отдельных вариантах осуществления организм представляет собой млекопитающее, предпочтительно человека.

В одном из аспектов способ увеличивает выработку факторов, требуемых для дифференцировки эритроцитов от гемопоэтических клеток-предшественников, включающих, например, линии гемопоэтических клеток (HSCs), клетки CFU-GEMM (колониеобразующие единицы гранулоцит/эритроид/моноцит/мегакариоцит) и т.д. Факторы, которые стимулируют эритропоэз, включают, не ограничиваясь этим, эритропоэтин. В другом аспекте способы увеличивают выработку факторов, необходимых для поглощения, транспорта и использования железа. Такие факторы включают, не ограничиваясь перечисленным, эритроид аминолевулинатсинтазу, трансферрин, рецептор трансферрина, церулоплазмин и т.д. В еще одном аспекте способ увеличивает выработку факторов, необходимых для дифференцировки эритроцитов и дополнительных факторов, необходимых для поглощения, транспорта и использования железа.

В другом воплощении способы по настоящему изобретению улучшают реактивность гемопоэтических клеток-предшественников в отношении эритропоэтина. Как упоминалось выше, эти клетки-предшественники включают HSCs, CFU-GEMMs и т.д. Реактивность клеток-предшественников может быть увеличена, например, за счет изменения экспрессии рецепторов эритропоэтина, внутриклеточных факторов, вовлеченных в передачу сигналов эритропоэтина, и секретируемых факторов, которые облегчают взаимодействие эритропоэтина с рецепторами.

В другом аспекте способы могут применяться для преодоления ингибирования эритропоэза, вызванного воспалительными цитокинами, такими как фактор-α некроза опухолей (TNF-α), интерлейкин-1β (IL-1β) и т.п. В отдельных аспектах способы могут применяться для лечения анемии, которая с трудом поддается лечению экзогенно вводимым эритропоэтином. Подобная анемия может быть вызвана, например, хроническими воспалительными или аутоиммунными расстройствами, которые включают, не ограничиваясь перечисленным, хронический бактериальный эндокардит, остеомиелит, ревматоидный артрит, ревматизм, болезнь Крона и язвенный колит.

В определенных воплощениях способы по настоящему изобретению могут быть применены для лечения анемии, вызванной хроническим заболеванием. В частности, разработаны способы индукции усиленного или полного эритропоэза у пациентов с анемией, вызванной хроническим заболеванием. В отдельных вариантах осуществления способы увеличивают количество железа, доступного для образования новых красных кровяных телец.

В другом аспекте настоящее изобретение предоставляет способы усиления реактивности EPO костного мозга.

В частности, разработаны способы ингибирования супрессии EPO TNF-α, а также разработаны способы ингибирования супрессии EPO IL-1β.

Настоящее изобретение относится к способам лечения/профилактики анемии, вызванной хроническими заболеваниями, а также к способам регулирования процессинга железа и лечения/профилактики состояний, связанных с дефицитом железа и/или процессинга железа.

В одном из аспектов изобретение предоставляет способ лечения у субъекта анемии, вызванной хроническим заболеванием, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу индуцируемого при гипоксии фактора (HIF), осуществляя тем самым лечение анемии, вызванной хроническим заболеванием. Кроме этого разработаны способы достижения конкретных физиологических результатов у субъекта с анемией, вызванной хроническим заболеванием; в частности, предоставлены способы повышения ретикулоцитов, увеличения среднего корпускулярного объема клетки, повышения среднего корпускулярного гемоглобина, увеличения гематокрита, повышения гемоглобина, увеличения количества красных кровяных телец и т.д. у субъекта с анемией, вызванной хроническим заболеванием, причем каждый из способов включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу индуцируемого при гипоксии фактора (HIF), достигая тем самым желаемого физиологического результата. В различных аспектах анемия, вызванная хроническим заболеванием, связана, например, с воспалением, аутоиммунным заболеванием, недостатком железа, микроцитозом, злокачественными опухолевыми заболеваниями и т.д.

В различных вариантах осуществления субъект представляет собой клетку, ткань или орган. В других вариантах осуществления субъект представляет собой животное, предпочтительно млекопитающее, наиболее предпочтительно - человека. Если субъект является клеткой, настоящее изобретение, в частности, предполагает, что клетка может быть обособленной клеткой, как прокариотической, так и эукариотической. В случае если субъект представляет собой ткань, изобретение, в частности, рассматривает как эндогенные ткани, так и ткани in vitro, например ткани, выращенные в культуре. В предпочтительных вариантах осуществления субъект является животным, в частности одним из видов млекопитающих, включая крысу, кролика, корову, овцу, свинью, мышь, лошадь и различные виды приматов. В наиболее предпочтительном варианте осуществления субъект представляет собой человека.

Стабилизация HIFα может выполняться любым из способов, которые доступны и известны специалисту в данной области техники, и может включать применение любого средства, которое взаимодействует с HIFα, связывается с HIFα или модифицирует HIFα, или факторов, которые взаимодействуют с HIFα, включая, например, ферменты, для которых HIFα является субстратом. В определенных аспектах настоящее изобретение предполагает получение конститутивно стабильного варианта HIFα, например стабильных мутеинов HIF и т.д. или полинуклеотида, кодирующего такой вариант. В других аспектах настоящее изобретение предполагает, что стабилизация HIFα включает введение средства, которое стабилизирует HIFα. Такое средство может состоять из полинуклеотидов, например антисмысловых последовательностей; антител; других белков; углеводов; жиров; липидов; а также органических и неорганических веществ, например небольших молекул и т.д. В предпочтительном воплощении настоящее изобретение предполагает стабилизацию HIFα в субъекте, например, за счет введения субъекту средства, которое стабилизирует HIFα, причем средство представляет собой соединение, например соединение с небольшими молекулами и т.д., которое стабилизирует HIFα.

В различных аспектах HIFα представляет собой HIF1α, HIF2α или HIF3α. В предпочтительном аспекте стабилизация HIFα включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое ингибирует активность HIF-гидроксилазы. В определенных аспектах HIF-гидроксилаза выбрана из группы, состоящей из EGLN1, EGLN2 и EGLN3.

В одном из вариантов осуществления изобретение предоставляет способ увеличения среднего корпускулярного объема у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF). В дополнительном варианте осуществления изобретение предоставляет способ повышения средних уровней корпускулярного гемоглобина у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF). В другом варианте осуществления настоящее изобретение охватывает способ уменьшения микроцитоза у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF).

Изобретение дополнительно предоставляет способ лечения или профилактики микроцитарной анемии, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF).

В одном из аспектов настоящее изобретение относится к способу лечения или профилактики состояний, связанных с дефицитом железа у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF). В отдельном аспекте изобретение предоставляет способ улучшения процессинга железа у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого при гипоксии (HIF). Кроме этого разработан способ лечения или профилактики состояний, связанных с нарушением доступности железа у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF).

В других вариантах осуществления изобретение относится к способу преодоления эффектов, индуцированных цитокинами у субъекта. В частности, в одном аспекте изобретение предоставляет способ преодоления вызванного цитокинами ингибирования выработки EPO у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF). Кроме этого изобретение предоставляет способ преодоления вызванного цитокинами ингибирования доступности железа у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF). В другом аспекте настоящее изобретение охватывает способ лечения или профилактики связанной с цитокинами анемии у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF). Кроме этого разработаны способы увеличения выработки EPO в присутствии цитокинов у субъекта, причем способы включают введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF). В конкретных вариантах осуществления цитокин выбран из группы, состоящей из TNF-α и IL-1β.

В одном из аспектов изобретение предоставляет способ снижения индуцированной цитокинами экспрессии VCAM (Vascular Cell Adhesion Molecule) у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF). В конкретном аспекте цитокин представляет собой TNF-α или IL-1β. В одном из аспектов способ применяют для снижения индуцированной цитокинами экспрессии VCAM в эндотелиальных клетках субъекта. В другом аспекте субъект находится в состоянии, выбранном из группы, состоящей из воспалительного заболевания, аутоиммунного заболевания и анемии, вызванной хроническим заболеванием.

В другом аспекте изобретение предоставляет способ снижения индуцированной цитокинами экспрессии E-селектина у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией. В конкретном аспекте цитокин представляет собой TNF-α или IL-1β. В одном из аспектов способ применяют для снижения индуцированной цитокинами экспрессии Е-селектина в эндотелиальных клетках субъекта. В другом аспекте субъект находится в состоянии, выбранном из группы, состоящей из воспалительного заболевания, аутоиммунного заболевания и анемии, вызванной хроническим заболеванием.

Изобретение предоставляет различные способы регулирования/улучшения процессинга и метаболизма железа. В одном аспекте изобретение предоставляет способы улучшения транспорта, поглощения, использования и абсорбции железа у субъекта, причем каждый из способов включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF). В отдельных вариантах осуществления изобретение предоставляет способы увеличения экспрессии трансферрина, экспрессии рецептора трансферрина, экспрессии IRP-2, экспрессии ферритина, экспрессии церулоплазмина, экспрессии NRAMP2, экспрессии спроутина и экспрессии ALAS-2 у субъекта, причем каждый из способов включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF). В других вариантах осуществления изобретение предоставляет способы уменьшения экспрессии гепсидина, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF). Кроме этого, разработаны способы увеличения синтеза гема у субъекта за счет введения субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF).

В определенных аспектах изобретение рассматривает способы повышения содержания железа в сыворотке субъекта, включая насыщение трансферрином, повышение уровней растворимого рецептора трансферрина и увеличение уровней содержания ферритина, причем каждый из способов включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF). В дополнительном аспекте изобретение предоставляет способ для увеличения транспорта железа в костный мозг субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует альфа-субъединицу фактора, индуцируемого гипоксией (HIF).

В одном из аспектов представленные способы применяют к лечению или производству лекарственного средства для субъекта, предпочтительно человека, у которого имеется любое из расстройств или состояний, обсуждаемых в настоящем описании. Следует понимать, что различные параметры, связанные с клиническими состояниями, изменяются в соответствии с возрастом, полом и т.д. В одном аспекте уровень ферритина в сыворотке субъекта ниже нормальных пределов, например ниже 50-200 мкг/л; следовательно, субъект, имеющий уровень ферритина в сыворотке ниже 200 нг/мл, ниже 150 нг/мл, ниже 100 нг/мл, ниже 75 нг/мл и ниже 50 нг/мл мог бы являться подходящим субъектом для лечения способами по настоящему изобретению или для применения медикаментов, разработанных в настоящем изобретении. С другой стороны, подходящий субъект мог бы быть идентифицирован благодаря тому, что его общая способность к связыванию железа (TIBS) ниже нормальных пределов, например TIBS менее 300-360 мкг/дл.

В другом варианте осуществления уровень железа в сыворотке субъекта ниже нормальных пределов, например уровни железа менее 50-150 мкг/дл. Другие подходящие параметры для идентификации подходящих субъектов включают следующие результаты измерений: насыщение трансферрина ниже 30-50%, сидеробласты костного мозга ниже 40-60% и уровни гемоглобина ниже приблизительно 10-11 г/дл. Любой из приведенных выше параметров измеряют, например, в стандартных гематологических тестах, при химическом анализе крови и полном клиническом анализе крови (CBC), результаты которых, как правило, представляют в виде измерений нескольких параметров крови и получают, например, путем анализа крови с помощью автоматического устройства, которое измеряет, например, количество красных кровяных телец, количество белых кровяных телец, количество тромбоцитов и показатели красных кровяных телец. Измерения могут проводиться любыми стандартными средствами измерений, которые применяются в гематологическом и/или биохимическом анализе крови, включая, например, автоматизированные системы, такие как анализатор CELL DYN 4000 (Abbott Laboratories, Abbott Park IL), анализатор Coulter GenS (Beckman Coulter, Inc., Fullerton CA), анализатор Bayer ADVIA (Bayer Healthcare AG, Leverkuzen, Germany) и т.д.

В одном из аспектов изобретение охватывает способ лечения или профилактики дефицита железа у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, осуществляя тем самым лечение или профилактику дефицита железа у субъекта. В дополнительных аспектах дефицит железа представляет собой функциональный дефицит железа; дефицит железа, связанный с анемией; дефицит железа, связанный с расстройством, выбранным из группы, которая состоит из воспаления, инфекционного заболевания, расстройства, связанного с иммунодефицитом, неопластического расстройства; или же дефицит железа, связанный с расстройством, выбранным из группы, состоящей из анемии, вызванной хроническим заболеванием, железодефицитной анемии (IDA) или микроцитарной анемии.

Субъект по настоящему изобретению может являться субъектом, у которого любой стандартный, приемлемый с клинической точки зрения способ измерения свидетельствует о дефиците железа или о повышенном риске развития дефицита железа. Например, в определенных вариантах осуществления у субъекта имеются низкие уровни ферритина в сыворотке (<20 нг/мл) или сниженный процент насыщения трансферрина, например менее 16% (у взрослых). Конкретно рассматриваются уровни ферритина в сыворотке ниже 50 нг/мл, ниже 40 нг/мл, ниже 30 нг/мл и ниже 20 нг/мл. Отмечено, что если у субъекта имеется повышенный риск возникновения дефицита железа или дефицит железа, который представляет собой функциональный дефицит железа, уровни ферритина в сыворотке могут повышаться выше нормальных пределов, например 200 нг/мл и выше. Дефицит железа может наблюдаться благодаря началу протекания эритропоэза при ограниченном количестве/дефиците железа (ухудшение синтеза гемоглобина, которое, как правило, наблюдается, когда процент насыщения трансферрина падает ниже 15-20%). Указанные параметры, имеющие отношение к железу, могут быть измерены с применением любого описанного выше стандартного анализа CBC или биохимического анализа и/или с применением автоматических приборов, более конкретно предназначенных для анализа железа, например Unimate 5 Iron и комплекта Unimate 7 UBIC (Roshe, Switzerland).

Субъект, который мог бы получить пользу от представленных способов лечения и профилактики, мог бы представлять собой субъекта, у которого имеется железодефицитная анемия или повышенный риск ее возникновения; например, субъект, имеющий процент насыщения трансферрина 10-15% или ниже 10%.

В одном аспекте субъект, имеющий дефицит железа или повышенный риск его возникновения, имеет функциональный дефицит железа или риск его возникновения. Содержание гемоглобина ретикулоцитов менее 28 пикограмм/клетка могло бы служить индикатором подобного состояния. В другом аспекте субъект, имеющий функциональный дефицит железа или повышенный риск его возникновения, показывает более чем 5%-ное содержание гипохромных красных телец.

В определенных вариантах осуществления у субъекта имеется анемия, вызванная хроническим заболеванием, или повышенный риск ее возникновения. У подобного субъекта могла бы проявляться анемия легкой или умеренной степени, например уровни гемоглобина около 10-13 г/дл или, более конкретно, 10-11 г/дл. В других вариантах осуществления проявляется более острая анемия, например уровни гемоглобина составляют менее 10 г/дл, включая уровни менее 5 г/дл и уровни менее 3 г/дл. В некоторых вариантах осуществления субъект, у которого имеется анемия, вызванная хроническим заболеванием, или повышенный риск ее возникновения, демонстрирует аномалии в распределении железа. Такими аномалиями могут являться, например, уровни железа в сыворотке, например ниже приблизительно 60 мг/дл, или уровни ферритина выше нормальных пределов, например выше 200 нг/мл, выше 300 нг/мл или выше 400 нг/мл.

В определенных аспектах у субъекта может иметься микроцитарная анемия или повышенный риск ее возникновения. Подобный субъект может, например, демонстрировать измеренный средний корпускулярный объем менее 80 фемтолитров, например, в качестве одной из частей полного клинического анализа крови. В других аспектах субъект имеет средний корпускулярный объем меньше нормального значения 90±8 фемтолитров. В различных аспектах субъект может иметь пониженное среднее количество гемоглобина в клетках, например среднее количество гемоглобина в клетке менее чем 30±3 пикограмма гемоглобина/клетка; или пониженную среднюю концентрацию гемоглобина в клетке, например среднюю концентрацию гемоглобина менее чем 33±2%.

Кроме этого предоставлен способ лечения или профилактики функционального дефицита железа у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, осуществляя тем самым лечение или профилактику функционального дефицита железа.

В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предоставляет способ регулирования или улучшения метаболизма железа или процессов метаболизма железа у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, тем самым регулируя или улучшая метаболизм железа или процессы метаболизма железа у субъекта. В другом варианте осуществления изобретение предоставляет способ регулирования и улучшения процессов метаболизма железа, выбранных из группы, состоящей из поглощения железа, абсорбции железа, транспорта железа, накопления железа, процессинга железа, мобилизации железа и использования железа, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, тем самым регулируя или улучшая процессы метаболизма железа у субъекта.

Кроме этого в настоящей заявке предоставлен способ увеличения абсорбции железа у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, тем самым увеличивая абсорбцию железа у субъекта. В определенных аспектах абсорбция железа представляет собой абсорбцию, происходящую в кишечнике; абсорбцию железа, поступающего с пищей; или абсорбцию в дуоденальных энтероцитах.

Помимо перечисленного в настоящей заявке также рассматриваются следующие способы: способ увеличения транспорта железа у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, увеличивая тем самым транспорт железа у субъекта; способ увеличения накопления железа у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, увеличивая тем самым накопление железа у субъекта; способ увеличения поглощения железа у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, увеличивая тем самым поглощение железа у субъекта; способ увеличения процессинга железа у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, увеличивая тем самым процессинг железа у субъекта; способ увеличения мобилизации железа у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, увеличивая тем самым мобилизацию железа у субъекта; способ увеличения использования железа у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, увеличивая тем самым использование железа у субъекта.

В одном варианте осуществления изобретение рассматривает способ увеличения доступности железа для эритропоэза у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, увеличивая тем самым доступность железа для эритропоэза у субъекта. В различных вариантах осуществления возрастающая доступность железа для эритропоэза увеличивает доступность железа для синтеза гема; увеличивает доступность железа для выработки гемоглобина; или увеличивает доступность железа для выработки красных кровяных телец.

Дополнительно изобретение предоставляет способы регулирования экспрессии регуляторных факторов железа у субъекта, причем способы включают введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, регулируя тем самым экспрессию факторов метаболизма железа у субъекта.

Настоящей заявкой охвачены способы регулирования экспрессии определенных регуляторных факторов железа, включая: способ увеличения экспрессии рецептора трансферрина у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, увеличивая тем самым экспрессию рецептора трансферрина у субъекта; способ увеличения экспрессии трансферрина у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, увеличивая тем самым экспрессию трансферрина у субъекта; способ увеличения экспрессии церулоплазмина у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, увеличивая тем самым экспрессию церулоплазмина у субъекта; способ увеличения экспрессии NRAMP2 (slc11a2) у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, увеличивая тем самым экспрессию NRAMP2 у субъекта; способ увеличения экспрессии дуоденальной цитохром b редуктазы 1 у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, увеличивая тем самым экспрессию дуоденальной цитохром b редуктазы 1 у субъекта; а также способ увеличения экспрессии 5-аминолевулинатсинтазы у субъекта, причем способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, которое стабилизирует HIFα, увеличивая тем самым экспрессию 5-аминолевулинатсинтазы у субъекта.

В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предоставляет способ увеличения содержания железа в