文摘
Indacaterolβ是一个小说2肾上腺素能受体激动剂在发展为每日一次治疗哮喘和慢性阻塞性肺病。本研究评估的松弛剂效果indacaterol孤立的人类支气管来自肺部的肺癌患者接受手术。
力量(-logEC50(E),最大放松的效果马克斯)和行动开始确定基调。持续行动的决心与胆碱能神经收缩引起的电场刺激(EFS)。
在休息的语气,-logEC50和E马克斯值分别为8.82±0.41和77±5% indacaterol, formoterol 9.84±0.22和94±1%,8.36±0.16和74±4%氟替卡松加沙美特罗,和8.43±0.22和84±4%沙丁胺醇,分别。
氟替卡松加沙美特罗相比,indacaterol没有对抗异丙肾上腺素的反应。Indacaterol开始行动(7.8±0.7分钟)没有明显不同于formoterol(5.8±0.7分钟)或舒喘灵(11.0±4.0分钟),但它明显高于氟替卡松加沙美特罗(19.4±4.3分钟)。EFS-induced收缩与逻辑是被抑制的50值为6.96±0.13 (indacaterol), 8.96±0.18 (formoterol), 7.18±0.34(氟替卡松加沙美特罗)和6.39±0.26(舒喘灵)。行动时间> 12 h indacaterol和氟替卡松加沙美特罗,和35.3±8.8,14.6±3.7分钟formoterol舒喘灵,分别。
在人类支气管孤立,indacaterol行为作为一种长效β2肾上腺素能受体激动剂具有较高的内在功效和快速的行动。
引入长效吸入β2肾上腺素能受体受体激动剂(腊八;氟替卡松加沙美特罗和formoterol)代表哮喘治疗的一个重要进步。腊八治疗提供更好的比短效β控制症状和肺功能2受体激动剂(普利)1,2。事实上,当加上适量的吸入糖皮质激素,这些药物可以改善症状和肺功能更有效地比翻倍的剂量吸入型皮质类固醇激素3- - - - - -5。他们也被证明能减少哮喘发作治疗12个月期间,尽管程度低于两倍的剂量吸入型皮质类固醇激素4。腊八粥也是稳定的用于治疗慢性阻塞性肺病(COPD),根据全球倡议对慢性阻塞性肺疾病指南建议6,7。
formoterol的临床疗效和持续时间的行动和氟替卡松加沙美特罗似乎非常相似8,9。然而,一些差异的两种化合物的行动10,11与β和交互2受体10,12,13。的β2受体相互作用的特点是以下因素:与受体结合的能力,诱导细胞内反应;效力,相关所需的药物的生理反应;和有效性,相关药物诱导的能力最大的生理效应10,12,13。
Indacaterol吸入β是一个小说2肾上腺素能受体激动剂在临床开发治疗哮喘和慢性阻塞性肺病。在豚鼠的临床前研究,indacaterol演示了一个长期的行动比氟替卡松加沙美特罗和更快的开始14。临床研究表明,indacaterol可能使用,每日一剂15,这将是极大的兴趣对病人方便和符合治疗。
本研究旨在评估放松效应(强度和最大功效)和行动的开始和持续时间的indacaterol相比,销售化合物(formoterol、舒喘灵和氟替卡松加沙美特罗)分离出人类支气管戒指。indacaterol的交互,formoterol和氟替卡松加沙美特罗isoprenaline-induced支气管松弛也进行了研究。由于异丙肾上腺素是萨巴,这允许评估的潜在对抗这些化合物与萨巴救援药物的使用。
材料和方法
人类支气管组织抽样
肺组织获得了来自34个病人(26个男性和八个女性,平均年龄为61.5±1.7岁)对肺癌手术。没有一个病人有哮喘史。使用人类的肺部组织在体外实验是当地伦理委员会批准。一个或多个肺切除术后的叶,宏观上的正常组织在远处≥20毫米的恶性肿瘤是由医院病理学家和淹没在生理盐溶液(PSS;克雷布斯的解决方案、组成的mM: 118年氯化钠,氯化钾4.7,CaCl22.5,MgSO40.6,KH2阿宝41.1,NaHCO325.0,葡萄糖11.7)在4°C。删除后坚持肺实质和结缔组织,8 - 24环从每个支气管准备(4 - 5毫米长度×2 - 4毫米直径)如前所述16。准备在一夜之间被储存在4°C PSS平衡公司为5%2在阿2第二天和实验研究。以前的经验在实验室和其他发表的数据显示,在一夜之间存储的组织并不改变其反应性10,16,17。
实验程序
组织准备
戒指在目前的研究中使用的总数是411。支气管环暂停在平行组织钩子在10毫升器官浴含有PSS,喝醉酒的公司为5%2在阿2在37°C (pH值7.4)。每个准备是连接到一个力位移传感器(UF1 Pioden应变仪;EMKA技术,Mitry酒吧、法国)和等长张力变化记录(I.O.X.记录仪系统;EMKA技术)。准备暂停在3 g和平衡的初始负载为60 - 90分钟的变化浴PSS每15 - 20分钟前发生任何药理干预。在平衡期的结束,休息负载稳定在2 - 4 g。在所有的实验中,人类支气管首次收缩最大限度与乙酰胆碱(3毫米)。组织被清洗和平衡60分钟,然后开始实验过程。在这些条件下,反应最优和可再生的数据显示目前的作者的实验室和其他研究10,16- - - - - -18。
效力和有效性
110环获得10个病人被用于以下实验和只有一个量效曲线一个化合物被记录在每个戒指。在一个给定的一组实验,每个病人的反应是在重复进行测试。indacaterol量效曲线,formoterol累积产生的氟替卡松加沙美特罗和舒喘灵,除了每隔30分钟获得的化合物在语气和休息放松对支气管高原支气管合同与组胺乙酰胆碱(10µM,代表30%的3毫米)或碳酰胆碱乙酰胆碱(1µM,代表40%的3毫米)。在实验的最后,茶碱3毫米是添加到浴来确定最大放松。
拮抗isoprenaline-induced放松
93环从七个病人获得用于以下实验和异丙肾上腺素量效曲线只有一个被记录在每个戒指。在一个给定的一组实验,每个病人的反应是在重复进行测试。休息时间后,支气管环收缩1µM碳酰胆碱。收缩高原后,支气管环孵化为30分钟PSS(控制)或equi-effective formoterol浓度(10−9M和3×10−9米)或indacaterol (10−7M和3×10−7米),诱导∼20 - 35% carbachol-induced收缩的抑制作用。由于其局部竞赛的活动,氟替卡松加沙美特罗(10−7M和3×10−7米)没有诱导> 20% carbachol-induced收缩的抑制作用。此后,量效曲线对异丙肾上腺素β的存在2肾上腺素能受体激动剂药物或PSS记录通过应用异丙肾上腺素浓度增加(10−8-10年−5米)在8-15-min间隔。在实验的最后,茶碱(3毫米)添加到浴来确定最大放松。
开始行动
总共32环获得从四个病人仅用于以下实验和一个化合物和一个集中在每个环进行了研究。在一个给定的一组实验,每个病人的反应是在重复进行测试。的行动是衡量休息音调和计算时间(分钟)诱导50%最大放松观察到的化合物10,17。Equi-effective药物浓度(舒喘灵、氟替卡松加沙美特罗和indacaterol 3×10−8M和formoterol 10−9米)对应于80%的最大放松观察每个化合物,。
电场刺激
实验研究在其他地方如前所述19。176环获得来自13个病人仅用于以下实验和一个化合物和一个集中在每个环进行了研究。每个器官浴都装有两个铂盘电极(1厘米2)和组织(10毫米)透壁的电场刺激(EFS);两相的脉冲宽度1 ms,恒定电流320毫安的10年代5赫兹)。第一个控制响应成立所有支气管准备通过增加3毫米乙酰胆碱获得最大收缩的高原。洗后,支气管被允许平衡60分钟的改变PSS每15分钟。为后续实验的持续时间,1µM montelukast和1µM吲哚美辛在场的缓冲区,以避免影响神经元反应的间接影响白细胞三烯和前列腺素,分别。
张力回到基线的语气后,准备在5赫兹,刺激每10分钟脉冲宽度1女士和320毫安电流10 s使用刺激器(EMKA技术)的电压输出调整给恒流和两相的极性交替的矩形脉冲。这些收缩代表20 - 50%的乙酰胆碱引起的最大收缩3毫米。化合物或车辆被添加到浴1 h和冲毁第二训练开始之前的刺激每20分钟12 h(图。1⇓)。
![图1 -](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/29/3/575/F1.medium.gif)
协议的示意图表示测量β的作用时间2受体激动剂在电场电极刺激诱发的收缩。课时:乙酰胆碱;MK476: montelukast。
确定各自的力量在预防EFS-induced收缩(逻辑50),以下药物在不同浓度进行了测试:indacaterol (10−8-10年−5米),formoterol (3×10−10-10年−6米)、舒喘灵(10−6-10年−4M)和氟替卡松加沙美特罗(10−9-10年−5米)。行动的持续时间的测量,药物浓度,导致50%的最大抑制EFS-induced收缩被使用,即。舒喘灵10−6米,formoterol 10−9M和氟替卡松加沙美特罗indacaterol 10−7M。
表达和分析数据
最大松弛剂效果(E马克斯每个β)2肾上腺素能受体激动剂被表示为一个百分比的茶碱松弛引起的3毫米。效力的价值是由生产浓度50%的一个给定的化合物(EC的最大效应50)。行动的开始计算时间(分钟)复合政府一半的最大程度的放松。
每一个β的浓度2肾上腺素能受体激动剂诱导减少的EFS响应等于50%的第一控制反应(IC50)确定。行动的时间然后计算响应所花费的时间恢复50%最大的抑制。
的统计学意义p < 0.05评估使用方差分析和t检验对成对或未配对的数据。数据意味着±扫描电镜。
药物
Indacaterol马来酸和formoterol延胡索酸酯是合成化学的部门(诺华Horsham研究中心,英国霍舍姆)。氟替卡松加沙美特罗xinafoate是合成或从部门临床剂型的化学分离(诺华Horsham研究中心)或购买Tocris Cookson有限公司(英国布里斯托尔)。乙酰胆碱盐酸,吲哚美辛,碳酰胆碱(carbamylcholine氯)、舒喘灵hemisulphate,茶碱和组胺是购自σ(圣昆汀Fallavier,法国),montelukast (MK476)从默克公司(法国巴黎)和盐酸异丙肾上腺素从Laboratoires温斯洛普(法国巴黎)。氟替卡松加沙美特罗和formoterol溶解在蒸馏水在盐酸和DMSO溶液(3%)。Indacaterol是溶解在蒸馏水的醋酸(2%)和乙醇(20%)。吲哚美辛和MK476 PSS在纯乙醇溶解,然后稀释。股票的解决方案(1毫米)保持在-20°C到使用。
结果
效力和有效性
在基底语气准备,所有化合物放松效力的支气管以下的订单:formoterol > indacaterol >舒喘灵≥氟替卡松加沙美特罗。最大功效的顺序是:formoterol >舒喘灵> indacaterol≥氟替卡松加沙美特罗(表1所示⇓,图2⇓)。
![图2 -](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/29/3/575/F2.medium.gif)
β的影响2受体激动剂在孤立的人类支气管)在支气管休息语气和合同b) 10µM组胺(30%乙酰胆碱(ACh)最大(max))或c)与1µM卡巴可内在最大(40%)。数据显示为% theophylline-induced放松和表达的意思+扫描电镜从3到7例(表1所示⇓)。▪:Indacaterol;▵:formoterol;•:氟替卡松加沙美特罗;⋄:舒喘灵。
力量(-logEC50)和内在功效(E马克斯)β2肾上腺素能受体受体激动剂在孤立的人类支气管音调或休息后pre-contraction 10µM组胺或1µM碳酰胆碱
与基底的语气影响相比,所有化合物的效力和有效性并没有统计上的不同组胺被用作收缩剂(表1所示⇑,图2 b⇑)。相反,碳酰胆碱pre-contraction indacaterol的效力降低(p < 0.01), formoterol (p < 0.01)和舒喘灵(p < 0.01)。然而,降低最大放松效应只是观察formoterol (p < 0.01),氟替卡松加沙美特罗(p < 0.001)和舒喘灵(p < 0.01;表1⇑图2 c⇑)。
拮抗isoprenaline-induced放松
在准备合同1µM碳酰胆碱诱导∼20 - 35%抑制浓度,formoterol和indacaterol并不影响的效力isoprenaline-induced支气管放松。相反,在氟替卡松加沙美特罗的存在,在收缩∼20%抑制浓度,观察异丙肾上腺素效力显著降低(表2⇓,图3⇓)。
![图3 -](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/29/3/575/F3.medium.gif)
β的影响2受体激动剂isoprenaline-induced放松的孤立的人类支气管。数据显示为% theophylline-induced放松和表达为+扫描电镜从5到6个病人(表2)⇓)。♦:生理盐溶液;□:indacaterol 10−7M;•:indacaterol 3×10−7M;▪:formoterol 10−9M;○:formoterol 3×10−9M;▴:氟替卡松加沙美特罗10−7M;▿:氟替卡松加沙美特罗3×10−7M。
行动开始人类支气管休息的基调
使用浓度诱导∼80%的最大放松在休息的语气,indacaterol开始行动(3×10−8M;7.8±0.7分钟,n = 4)没有明显不同于formoterol (10−9M;5.8±0.7分钟,n = 4)和舒喘灵(3×10−8M;11.0±4.0分钟,n = 4),但明显高于氟替卡松加沙美特罗(3×10−8M;19.4±4.3分钟,n = 4;p < 0.05)。
预防胆碱能神经支气管收缩
EFS-induced收缩抑制所有化合物浓度的方式有以下的效力顺序:formoterol >氟替卡松加沙美特罗> indacaterol >舒喘灵(图4所示⇓表3,⇓)。期间保护胆碱能神经支气管收缩在剂量确定对应各自的IC50值> 12 h indacaterol和氟替卡松加沙美特罗35分钟formoterol和15分钟舒喘灵(表3所示⇓)。在高剂量,indacaterol formoterol和舒喘灵诱导接近充分EFS-induced收缩的抑制作用。在最高剂量测试(10−5米),indacaterol的影响持续了≤12 h,而formoterol (10−6M)和舒喘灵(10−4米)显示减少了20%的抑制胆碱能反应在5和1.5 h,分别。氟替卡松加沙美特罗(10−5米)诱导的最大抑制胆碱能反应为80%,其次是减少20%的抑制胆碱能反应4 h。
的影响)indacaterol (n = 5;▪:刺激控制;□:10−8M &cirf;: 3×10−8M;圆形;:10−7M;♦:3×10−7M;⋄:10−6M;▴:3×10−6M;▵:10−5米);b) formoterol (n = 7;▪:刺激控制;□:3×10−10M;•:10−9M;○:3×10−9M;♦:10−8M;⋄:3×10−8M;▴:10−7M;▵:3×10−7M;▾:10−6米);c)舒喘灵(n = 3;▪:刺激控制;□:10−6M;•:10−5M;○:10−4米)和d)氟替卡松加沙美特罗(n = 6;▪:刺激控制;□:10−9M;•:3×10−9M;○:10−8M;♦:3×10−8M;⋄:10−7M;▴:3×10−7M;▵:10−6M;▾:3×10−6M;▿:10−5米)在电场刺激(EFS)全身的孤立的人类支气管收缩。数据显示为%的初始EFS收缩和表达为+扫描电镜。
讨论
本研究首次描述了人类支气管indacaterol药理的孤立。在当前系统中,indacaterol表现作为一个几乎完整的β2肾上腺素能受体激动剂对isoprenaline-induced放松没有敌对的影响。此外,indacaterol舒喘灵的动作类似发作的作用和持续时间> 12 h。
在目前的实验条件下,indacaterol在休息的语气或少与组胺支气管收缩大约10倍的formoterol而是三倍比舒喘灵和氟替卡松加沙美特罗更有效。支气管和卡巴可劲时,化合物的效力适度(formoterol 1日志单位)或强烈减少日志单位舒喘灵(1.98和2.61日志indacaterol)。氟替卡松加沙美特罗与休息的效力相比并不影响语气条件。降低药效观察到carbachol-treated支气管可能与碳酰胆碱诱导的事实与组胺(40相比更大的收缩与30%的最大效应与乙酰胆碱,分别)。然而,很难相信,这样一个最小收缩的强度差异可以解释这样一个戏剧性的影响效力的化合物进行了研究。一个更可能的解释驻留在功能性β之间的对立2肾上腺素能受体和毒蕈碱的受体,可能由于β2肾上腺素能受体或g蛋白磷酸化的蛋白激酶C20.,21或抑制腺苷酸环化酶的毒蕈碱的M2受体介导Gi蛋白质22。
的功效,这是有关药物的能力激活β2肾上腺素能受体,所有四种药物似乎完全受体激动剂在准备休息的基调。在组胺的存在,没有一个化合物有显著减少最大的效果。然而,在碳酰胆碱的存在,舒喘灵的功效和氟替卡松加沙美特罗适度大大减少,而formoterol和indacaterol轻微或没有影响。这表明formoterol indacaterol几乎完整的受体激动剂,而舒喘灵和氟替卡松加沙美特罗是部分受体激动剂,正如前面了10,23,24。这些差异的内在功效四种药物被证实由抑制氟替卡松加沙美特罗本和其他研究10,12,23,舒喘灵10,12,但不是通过formoterol和indacaterol,异丙肾上腺素引起的松弛。这些结果与受体理论表明协议部分激动剂比全面占领更多的受体,从而创建一个情况功能受体数量被限制了获得最大响应。因此,部分激动剂的行为作为一个对手的存在和高功效作用于相同的受体激动剂。
在孤立的人类支气管,indacaterol迅速开始行动,类似于舒喘灵和formoterol。虽然这可能似乎是次要的维持治疗,仍有可能感兴趣的这样一个概要文件。事实上,快速改善呼吸困难可能增加患者对治疗的信心,随后,提高治疗依从性。此外,快速的行动可能允许使用indacaterol救援医学。
行动的持续时间被评估为防止胆碱能神经引起的支气管收缩EFS和证明是明显高于indacaterol和氟替卡松加沙美特罗相比formoterol和舒喘灵。尽管在当前系统时间氟替卡松加沙美特罗行动符合已知的临床资料,formoterol作用的持续时间并不能反映临床情况。这种差异在人类支气管之前已经报道过了25,26并提出了一些理论来解释这种不一致。最合理的解释观察到的时间的作用formoterol男性几乎肯定在浓度高的地方后吸入和与膜脂质双分子层的交互作为一个关键组件27。目前EFS-induced收缩模型不允许研究> 12 h。事实上,即使是在控制条件下,30 - 50%的损失在支气管胆碱能反应是观察12 h (EFS)。的作用结果,期间indacaterol不能分化与氟替卡松加沙美特罗。然而,最高浓度测试,indacaterol诱导放松∼100%,这个水平是保持≤12 h,而氟替卡松加沙美特罗诱导80%的最大放松和证明损失∼20%的最大效应4 h后的刺激。这表明一个更长的持续时间的行动可以实现indacaterol相比,氟替卡松加沙美特罗。事实上,在临床研究中,indacaterol已经演示了一个概要文件兼容每日一次给药15。
总之,在孤立的人类支气管indacaterol有效地防止支气管收缩的发生,有一个快速的行动和行动具有很长时间。此外,与氟替卡松加沙美特罗,indacaterol并不引起救援药物的效果。所有这些特点,希望对使用indacaterol长效β2肾上腺素能受体激动剂,正在进行临床研究15。
确认
作者要感谢g·赫伯特在手稿准备他的帮助。
- 收到了2006年3月7日。
- 接受2006年11月21日。
- ©人期刊有限公司