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心肺分流术诱导的肺损伤的后遗症

阅读：149发布：2021-03-14

专利汇可以提供心肺分流术诱导的肺损伤的后遗症专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于在手术期间向患者施用瓜氨酸而无溶血过滤以减少导致心肺分流术诱导的肺损伤的eNOS酶二聚体的解偶联的方法。，下面是心肺分流术诱导的肺损伤的后遗症专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于维持内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的偶联以降低由于心肺分流术期间患者中的自由基形成所致的心肺分流术诱导的肺损伤的发病率或严重程度的方法，所述方法包括向所述患者施用有效量的瓜氨酸。
2.如权利要求1所述的方法，其中在所述手术期间或之后向所述患者施用所述有效量的瓜氨酸。
3.如权利要求1所述的方法，其中在所述手术期间和之后向所述患者施用所述有效量的瓜氨酸。
4.如权利要求1所述的方法，其中在所述手术之前、期间和之后向所述患者施用所述有效量的瓜氨酸。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中瓜氨酸的所述有效量是足以减少内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的解偶联的量。
6.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中瓜氨酸的所述有效量是足以减少自由基的形成的量。
7.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中瓜氨酸的所述有效量是足以降低心肺分流术诱导的肺损伤的发病率或严重程度的量。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中在所述手术之前向所述患者施用所述瓜氨酸。
9.如权利要求8所述的方法，其中在所述手术之前约12小时施用所述瓜氨酸。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中在所述手术开始时向所述患者施用所述瓜氨酸。
11.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中在所述手术期间向所述患者施用所述瓜氨酸。
12.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中在所述手术之后向所述患者施用所述瓜氨酸。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述手术是用于矫正心脏缺损。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述心脏缺损与过量肺血流相关。
15.如权利要求13所述的方法，其中所述心脏缺损是房间隔缺损。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述房间隔缺损是大动脉间隔缺损。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述心脏缺损是室间隔缺损。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述室间隔缺损是大型非限制性室间隔缺损(VSD)。
19.如权利要求13所述的方法，其中所述心脏缺损是单心室病变。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述单心室病变通过Glenn和Fontan程序修复。
21.如权利要求13所述的方法，其中所述心脏缺损是主动脉瓣狭窄(AVS)、房间隔缺损(ASD)、主动脉缩窄(CoA)、完全性房室通道缺损(CAVC)、d型大动脉转位、埃布斯坦畸形、I型大动脉转位、动脉导管未闭(PDA)、肺动脉瓣狭窄、单心室缺损、法洛四联症、完全性肺静脉异位连接(TAPVC)、动脉干或室间隔缺损(VSD)。
22.如权利要求1-21中任一项所述的方法，其中所述手术是动脉转位术。
23.如权利要求1-21中任一项所述的方法，其中所述心肺分流术用于修复部分或完全房室间隔缺损(AVSD)。
24.如权利要求1-21中任一项所述的方法，其中所述心肺分流术用于修复原发孔型房间隔缺损(原发孔型ASD)。
25.如权利要求1-24中任一项所述的方法，其中在所述手术开始时施用的所述瓜氨酸是约100–500mg/kg的瓜氨酸。
26.如权利要求25所述的方法，其中在所述手术开始时的所述瓜氨酸大丸剂是约100-
300mg/kg的瓜氨酸。
27.如权利要求26所述的方法，其中在所述手术开始时的所述瓜氨酸大丸剂是约
150mg/kg的瓜氨酸。
28.如权利要求25所述的方法，其中在所述手术开始时施用的所述瓜氨酸是约100、
150、200、250、300、350、400、450或500mg/kg的瓜氨酸。
29.如权利要求1-28中任一项所述的方法，其中在所述手术期间施用的所述瓜氨酸被添加至过滤。
30.如权利要求1-28中任一项所述的方法，其中在所述手术期间施用的所述瓜氨酸被添加至血浓缩置换流体。
31.如权利要求1-28中任一项所述的方法，其中所述瓜氨酸以约100-500μmol/L添加。
32.如权利要求31所述的方法，其中所述瓜氨酸以约100-300μmol/L添加。
33.如权利要求31所述的方法，其中所述瓜氨酸以约100、150、200、250、300、350、400、
450或500μmol/L添加。
34.如权利要求33所述的方法，其中所述瓜氨酸以约200μmol/L添加。
35.如权利要求1-34中任一项所述的方法，其中在所述手术后约5-60分钟施用瓜氨酸大丸剂。
36.如权利要求35所述的方法，其中在所述手术后约15-45分钟施用瓜氨酸大丸剂。
37.如权利要求36所述的方法，其中在所述手术后约5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、
55或60分钟施用所述瓜氨酸大丸剂。
38.如权利要求36所述的方法，其中在所述手术后约30分钟施用瓜氨酸大丸剂。
39.如权利要求35所述的方法，其中所述瓜氨酸大丸剂是约5-50mg/kg瓜氨酸。
40.如权利要求39所述的方法，其中所述瓜氨酸大丸剂是约5、10、15、20、25、30、35、40、
45或50mg/kg瓜氨酸。
41.如权利要求40所述的方法，其中所述瓜氨酸大丸剂是约20mg/kg瓜氨酸。
42.如权利要求1-41中任一项所述的方法，其中在心肺分流术拔管后约30分钟施用瓜氨酸大丸剂。
43.如权利要求1-41中任一项所述的方法，其中将瓜氨酸在手术后施用至所述患者持续约12-48小时。
44.如权利要求43所述的方法，其中将所述瓜氨酸在手术后施用至所述患者持续约12、
24、36或48小时。
45.如权利要求43所述的方法，其中在手术后将瓜氨酸输注到所述患者体内持续约48小时。
46.如权利要求43所述的方法，其中通过输注以约3-12mg/kg/小时施用所述瓜氨酸。
47.如权利要求46所述的方法，其中通过输注以约3、4、5、6、7、8、9、10、11或12mg/kg/小时施用所述瓜氨酸。
48.如权利要求47所述的方法，其中所述输注是约9mg/kg/小时。
49.如权利要求1-48中任一项所述的方法，其中静脉内施用瓜氨酸。
50.如权利要求1-48中任一项所述的方法，其中在围手术期施用瓜氨酸。
51.如权利要求1-48中任一项所述的方法，其中在手术程序开始时施用瓜氨酸大丸剂。
52.如权利要求1-51中任一项所述的方法，其中口服、静脉内、通过吸入或其组合施用所述瓜氨酸。
53.如权利要求1-51中任一项所述的方法，其中所述瓜氨酸大丸剂是约150mg/kg。
54.如权利要求1-51中任一项所述的方法，其中将所述瓜氨酸以约200μmol/L添加至所述手术期间使用的所述过滤和血浓缩流体。
55.如权利要求1-51中任一项所述的方法，其中在从心肺分流术拔管后施用约20mg/kg瓜氨酸的大丸剂。
56.如权利要求1-51中任一项所述的方法，其中，在从心肺分流术拔管后，施用9mg/kg/hr持续输注瓜氨酸，任选地持续约48小时。
57.如权利要求1-56中任一项所述的方法，其中在手术开始时施用150mg/kg瓜氨酸的大丸剂，随后在术后4小时持续输注9mg/kg/小时的瓜氨酸。
58.如权利要求1-57中任一项所述的方法，其中所述患者在CC、AC、AA或其组合的CPSI基因中具有T1405N基因型。
59.如权利要求58所述的方法，其中所述患者在CC的所述CPSI基因中具有T1405N基因型。
60.如权利要求1-57中任一项所述的方法，其中使所述患者的血浆瓜氨酸水平升高到约37、50、100、150或200μmol/L以上。
61.如权利要求1-57中任一项所述的方法，其中使所述患者的血浆瓜氨酸水平在术后升高到约37、50、100、150或200μmol/L以上。
62.如权利要求1-57中任一项所述的方法，其中使所述患者的血浆瓜氨酸水平升高到约100μmol/L以上。
63.如权利要求1-57中任一项所述的方法，其中使所述患者的血浆瓜氨酸水平在术后升高到约100μmol/L以上。
64.如权利要求1-57中任一项所述的方法，其中使所述患者的血浆瓜氨酸水平在术后升高至约37–200μmol/L，优选在术后100–200μmol/L。
65.如权利要求1-57中任一项所述的方法，其中使所述患者的血浆瓜氨酸水平升高至约37μmol/L至2.5mM。
66.如权利要求1-57中任一项所述的方法，其中使所述患者的血浆瓜氨酸水平升高至约37μmol/L至200μmol/L、100μmol/L至1mM/L、150μmol/L至500μmol/L之间。
67.如权利要求1-66中任一项所述的方法，其中使所述患者的血浆瓜氨酸水平在术后升高至少12-48小时。
68.如权利要求1-66中任一项所述的方法，其中使所述患者的血浆瓜氨酸水平在术后升高超过48小时。
69.如权利要求1-68中任一项所述的方法，其中所述患者是新生儿、青春期前的儿童、青少年或成人。
70.如权利要求1-69中任一项所述的方法，其中所述患者小于约6岁。
71.如权利要求1-69中任一项所述的方法，其中所述患者小于约10日龄。
72.如权利要求1-69中任一项所述的方法，其中所述患者是早产儿。
73.如权利要求1-72中任一项所述的方法，其中所述患者的重症监护室(ICU)停留被减少，优选地少于27天。
74.如权利要求1-73中任一项所述的方法，其中所述患者处于急性右侧心力衰竭、三尖瓣逆流、全身性低血压、心肌缺血和气道阻力增加的风险。
75.如权利要求1-73中任一项所述的方法，其中所述患者处于新生儿持续性肺动脉高压(PPHN)的风险。
76.如权利要求1-73中任一项所述的方法，其中所述有效量的瓜氨酸足以防止eNOS的解偶联。
77.如权利要求1-76中任一项所述的方法，其中所述患者处于急性肺损伤的风险。
78.如权利要求1-76中任一项所述的方法，其中所述患者患有急性肺损伤。
79.如权利要求1-76中任一项所述的方法，其中所述患者处于术后肺动脉高压的风险。
80.如权利要求1-79中任一项所述的方法，其中所述患者患有术后肺动脉高压。
81.如权利要求1-79中任一项所述的方法，其中所述方法降低心肺分流术手术期间和术后患者中心肺分流术诱导的肺损伤后遗症的发病率。
82.如权利要求1-79中任一项所述的方法，其中所述方法降低心肺分流术手术期间和术后患者中心肺分流术诱导的肺损伤后遗症的严重程度。

说明书全文

心肺分流术诱导的肺损伤的后遗症

发明领域

[0001] 本发明总体上涉及维持内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的偶联以降低由于心肺分流术期间患者中的自由基形成所致的心肺分流术诱导的肺损伤的发病率或严重程度的领域，包括向所述患者施用有效量的瓜氨酸。

[0002] 发明背景

[0003] 心肺分流术诱导的肺损伤的后遗症

[0004] 在术后期即刻，经历手术来修复先天性心脏病变的儿童极易受到肺血管阻力的突然或持续增加的影响。在手术后，肺血管系统的反应性增加，使得血管痉挛刺激可能引起肺动脉压和阻力的突然增加。这些进而可能导致急性右侧心力衰竭、三尖瓣逆流、全身性低血压、心肌缺血和气道阻力增加。在它们的完全发展形式中，这种肺高压危象可能是致命的。较轻度的刺激事件可能导致持续时间较长并且聚集的较轻度的危象，从而导致长期停留在重症监护室(ICU)。Adatia&Beghetti(2009)Cardiol Young 19(4):315–319。

[0005] 心肺分流术(CPB)诱导的损伤由分流术过程诱导的主要体液性全身炎性应答引起。Seghaye(2003)Cardiol Young 13(3):228–239；Day&Taylor(2005)Int J Surg 3(2):129–140；Jaggers&Lawson(2006)Ann Thorac Surg 81(6):S2360–2366；Kozik&Tweddell(2006)Ann Thorac Surg 81(6):S2347–2354；Warren等人(2009)J Cardiothorac Vasc Anesth 23(2):223–231；Warren等人(2009)J Cardiothorac Vasc Anesth 23(3):384–
393。由肺和其他组织维持的损伤导致本文所述的严重临床疾患。

[0006] 经历CPB的发展CPB的肺损伤后遗症的儿童的比例

[0007] 约五分之一至三分之一的经历心肺分流术的青少年患者患有心肺分流术诱导的肺损伤的后遗症。急性术后肺动脉高压被认为是指示心肺分流术诱导的肺损伤后遗症的关键特征。Russell将临床上显著的肺动脉高压的标准提供为：(A)其中平均肺动脉压为平均全身动脉压的>50％；或(B)其中超声心动图数据指示相似程度的肺动脉高压。Russell等人(1998)Anesth Analg 87(1):46–51。这产生36名患者中的13名或36％的经历先天性心脏修复手术的患者患有心肺分流术诱导的肺损伤后遗症的数字。

[0008] 在另一种方法中，Lindberg通过将严重的术后肺动脉高压定义为等于或超过平均全身动脉压的水平的平均肺动脉压来关注严重的肺动脉高压。Lindberg等人(2002)J Thorac Cardiovasc Surg 123(6):1155–1163。总体而言，其群体中1349名患者中的2％符合这一严格标准。Lindberg论述中度肺动脉高压病例的存在，但未对它们进行特异性定量。然而，符合完整图表审查资格的患者在ICU中使用肺动脉导管，在机械通气上度过超过4天或死亡。这些可能具有临床显著肺动脉高压的患者总数为224人，占群体的17％。同上。

[0009] 许多研究引用了类似的数字。Bando提及约30％的患者在历史上发展肺动脉高压，同时注意到最近的减少，然而文中的数据表明约17％的比例。Bando等人(1996)J Thorac Cardiovasc Surg 112(6):1600–1607。Checchia表示，经历心脏手术的儿童中肺动脉高压的确切发病率仍不清楚。Checchia等人(2012)Pediatr Cardiol 33(4):493–505。Checchia仅注意到一项研究，其中20名婴儿中的11名发展术后肺动脉高压；当还包括阵发性肺动脉高压病例时，比例上升至75％。同上。

[0010] 发展术后肺动脉高压的儿童的命运

[0011] Brown的一项研究调查了发展术后肺动脉高压的儿童的命运，并且在临床和经济上重要的方面对其进行了研究。在若干多变量模型中检查了所有可能的住院时间的风险因素。将包括肺动脉高压的最强因素合并为并发症评分。作为并发症评分的一部分，在术后模型和最终模型两者中，肺动脉高压是长期停留时间的强预测因子。长期停留具有重大的经济后果。下降超过第95百分位数的停留时间的儿童占睡眠天数的30％，其三倍于在第95百分位数下的儿童死亡率。在一个中心，7.1％的患者使用50.1％的总重症监护日和47.7％的总技术资源。值得注意的是，12％的患者需要ICU停留14天或更长时间。对于所有患者，中值停留时间是3天。相比之下，等于或高于第95百分位数的患者的ICU停留时间中值是27天。与此一致，等于或高于第95百分位数的患者的机械通气的中值持续时间是23天。Brown等人(2003)Crit Care Med 31(1):28–33。

[0012] 用于CPB诱导的肺损伤后遗症的当前疗法

[0013] Landis提供了用于治疗成人肺分流中术后肺动脉高压的各种策略的循证回顾，得出结论：只有吸入一氧化氮和可能的补体抑制剂才能提供任何实际价值。Landis等人(2014)J Extra Corpor Technol 46(3):197–211。其他研究集中在小儿心脏手术。Apostolakis等人(2010)J Cardiothorac Surg 5:1；Barst等人(2010)Pediatr Cardiol
31(5):598–606；Fraisse&Wessel(2010)Pediatr Crit Care Med 11(增刊2):S37–40；
Taylor和Laussen(2010)Pediatr Crit Care Med 11(增刊2):S27–29；Bronicki&Chang(2011)Crit Care Med 39(8):1974–1984；Fraisse等人(2011)Intensive Care Med 37(3):502–509；Checchia等人(2012)Pediatr Cardiol 33(4):493–505；Brunner等人(2014)Pulm Circ 4(1):10–24。目前疗法的主体仍然是吸入一氧化氮(iNO)。与大多数其他疗法一样，一氧化氮是首先需要患者在可开始治疗之前发展心肺分流术的呼吸系统并发症的反应性疗法。此外，吸入一氧化氮具有两个主要缺点；(A)吸入一氧化氮在停用时具有明显的反弹现象；并且(B)当一氧化氮与血红蛋白复合时，它导致高铁血红蛋白血症。虽然磷酸二酯酶5抑制剂如西地那非已用于钝化吸入一氧化氮的反弹，但结果并不一致。

[0014] 因此，本领域需要用于减轻在手术期间和术后患者中CPB诱导的肺损伤的后遗症的更有效方法。

发明内容

[0015] 本发明提供了一种用于维持内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的偶联以降低由于心肺分流术期间患者中的自由基形成所致的心肺分流术诱导的肺损伤的发病率或严重程度的方法，所述方法包括向所述患者施用有效量的瓜氨酸。可在手术期间或之后向患者施用有效量的瓜氨酸。可在手术期间和之后向患者施用有效量的瓜氨酸。可在手术之前、期间和之后向患者施用有效量的瓜氨酸。

[0016] 在许多实施方案中，瓜氨酸的有效量可以是足以减少内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的解偶联的量。在许多实施方案中，瓜氨酸的有效量可以是足以减少自由基的形成的量。在许多实施方案中，瓜氨酸的有效量可以是足以降低心肺分流术诱导的肺损伤的发病率或严重程度的量。在许多实施方案中，瓜氨酸可在手术前施用至患者。在许多实施方案中，瓜氨酸可在手术前约12小时施用。在许多实施方案中，瓜氨酸可在手术开始时施用至患者。在许多实施方案中，瓜氨酸可在手术期间施用至患者。在许多实施方案中，瓜氨酸可在手术之后施用至患者。

[0017] 当手术可以是矫正心脏缺损时，可使用这种方法。当心脏缺损可能与过量的肺血流量相关时，可使用这种方法。在特定实施方案中，心脏缺损可以是房间隔缺损。在特定实施方案中，房间隔缺损可以是大型动脉间隔缺损。在特定实施方案中，心脏缺损可以是室间隔缺损。在特定实施方案中，室间隔缺损可以是大型非限制性室间隔缺损(VSD)。在特定实施方案中，心脏缺损可以是单心室病变。在特定实施方案中，单心室病变可通过Glenn和Fontan程序修复。在许多实施方案中，心脏缺损可以是主动脉瓣狭窄(AVS)、房间隔缺损(ASD)、主动脉缩窄(CoA)、完全性房室通道缺损(CAVC)、d型大动脉转位、埃布斯坦畸形(Ebstein’s Anomaly)、I型大动脉转位、动脉导管未闭(PDA)、肺动脉瓣狭窄、单心室缺损、法洛四联症、完全性肺静脉异位连接(TAPVC)、动脉干或室间隔缺损(VSD)。在特定实施方案中，手术可以是动脉转位术。在特定实施方案中，心肺分流术可用于修复部分或完全型房室间隔缺损(AVSD)。在特定实施方案中，心肺分流术可用于修复原发孔型房间隔缺损(原发孔型ASD)。

[0018] 可在手术开始时施用的瓜氨酸可以是约100-500mg/kg的瓜氨酸。优选地，在手术开始时的瓜氨酸大丸剂可以是约100-300mg/kg的瓜氨酸。优选地，在手术开始时的瓜氨酸大丸剂可以是约150mg/kg的瓜氨酸。优选地，在手术开始时施用的瓜氨酸可以是约100、150、200、250、300、350、400、450或500mg/kg的瓜氨酸。优选地，在手术期间施用的瓜氨酸可被添加至过滤。更优选地，在手术期间施用的瓜氨酸可被添加至血浓缩置换流体。

[0019] 在许多实施方案中，可以约100-500μmol/L添加瓜氨酸。在许多实施方案中，可以约100-300μmol/L添加瓜氨酸。在许多实施方案中，可以约100、150、200、250、300、350、400、450或500μmol/L添加瓜氨酸。在许多实施方案中，可以约200μmol/L添加瓜氨酸。

[0020] 可在手术后约5-60分钟施用瓜氨酸大丸剂。在许多实施方案中，可在手术后约15-45分钟施用瓜氨酸大丸剂。在许多实施方案中，可在手术后约5、10、15、20、25、30、35、40、
45、50、55或60分钟施用瓜氨酸大丸剂。在许多实施方案中，可在手术后约30分钟施用瓜氨酸大丸剂。

[0021] 在许多实施方案中，瓜氨酸大丸剂可以是约5-50mg/kg瓜氨酸。在许多实施方案中，瓜氨酸大丸剂可以是约5、10、15、20、25、30、35、40、45或50mg/kg瓜氨酸。在特定实施方案中，瓜氨酸大丸剂可以是约20mg/kg瓜氨酸。

[0022] 可在心肺分流术拔管后约30分钟施用瓜氨酸大丸剂。

[0023] 在许多实施方案中，瓜氨酸可在手术后施用至患者持续约12-48小时。在许多实施方案中，瓜氨酸可在手术后施用至患者持续约12、24、36或48小时。在许多实施方案中，在手术后，可将瓜氨酸输注到患者体内持续约48小时。在许多实施方案中，可通过输注以约3-12mg/kg/小时施用瓜氨酸。在许多实施方案中，可通过输注以约3、4、5、6、7、8、9、10、11或
12mg/kg/小时施用瓜氨酸。在许多实施方案中，输注可以是约9mg/kg/小时。

[0024] 在许多实施方案中，可静脉内施用瓜氨酸。在许多实施方案中，可在围手术期施用瓜氨酸。在许多实施方案中，可在手术程序开始时施用瓜氨酸的大丸剂。

[0025] 在许多实施方案中，可口服、静脉内、通过吸入或其组合施用瓜氨酸。

[0026] 在许多实施方案中，瓜氨酸大丸剂可以是约150mg/kg。

[0027] 在许多实施方案中，瓜氨酸可以约200μmol/L添加至手术期间使用的过滤和血浓缩流体中。

[0028] 在许多实施方案中，可在从心肺分流术拔管后施用约20mg/kg瓜氨酸的大丸剂。

[0029] 在许多实施方案中，在从心肺分流术拔管后，可施用9mg/kg/hr持续输注瓜氨酸，任选地持续约48小时。

[0030] 在许多实施方案中，可在手术开始时施用150mg/kg瓜氨酸的大丸剂，随后在术后4小时持续输注9mg/kg/小时的瓜氨酸。

[0031] 在许多实施方案中，患者可在CC、AC、AA或其组合的CPSI基因中具有T1405N基因型。在特定实施方案中，患者可在CC的CPSI基因中具有T1405N基因型。

[0032] 在许多实施方案中，可使患者的血浆瓜氨酸水平升高到约37、50、100、150或200μmol/L以上。在许多实施方案中，可使患者的血浆瓜氨酸水平在术后升高到约37、50、100、150或200μmol/L以上。在许多实施方案中，可使患者的血浆瓜氨酸水平升高到约100μmol/L以上。在许多实施方案中，可使患者的血浆瓜氨酸水平在术后升高到约100μmol/L以上。在许多实施方案中，可使患者的血浆瓜氨酸水平在术后升高至约37–200μmol/L，优选在术后
100–200μmol/L。在许多实施方案中，可使患者的血浆瓜氨酸水平升高至约37μmol/L至
2.5mM。在许多实施方案中，可使患者的血浆瓜氨酸水平升高至约37μmol/L至200μmol/L、
100μmol/L至1mM/L、150μmol/L至500μmol/L之间。

[0033] 在一个特定实施方案中，可使患者的血浆瓜氨酸水平在术后升高至少12-48小时。在许多实施方案中，可使患者的血浆瓜氨酸水平在术后升高超过48小时。

[0034] 在特定实施方案中，患者可以是新生儿、青春期前的儿童、青少年或成人。在许多实施方案中，患者可能小于约6岁。在许多实施方案中，患者可能小于约10天。在许多实施方案中，患者可以是早产儿。

[0035] 在许多实施方案中，患者的重症监护室(ICU)停留时间可减少，优选地少于27天。

[0036] 在许多实施方案中，患者可能处于急性右侧心力衰竭、三尖瓣逆流、全身性低血压、心肌缺血和气道阻力增加的风险。

[0037] 在许多实施方案中，患者可能处于新生儿持续性肺动脉高压(PPHN)的风险。

[0038] 在许多实施方案中，有效量的瓜氨酸可足以预防eNOS的解偶联。

[0039] 在许多实施方案中，患者可能处于急性肺损伤的风险。在特定实施方案中，患者可能患有急性肺损伤。

[0040] 在许多实施方案中，患者可能处于术后肺动脉高压的风险。在特定实施方案中，患者可能患有术后肺动脉高压。

[0041] 在许多实施方案中，所述方法可降低心肺分流术手术期间和术后患者中心肺分流术诱导的肺损伤后遗症的发病率。

[0042] 在本发明方法的许多实施方案中，所述方法可降低心肺分流术手术期间和术后患者中心肺分流术诱导的肺损伤后遗症的严重程度。附图说明

[0043] 图1描绘肝脏尿素循环。

[0044] 图2描绘CPSI多态性(CC、AC和AA)的基因型对血浆精氨酸和瓜氨酸水平的影响。这些是产生T 1405N基因型的CPSI多态性。

[0045] 图3描绘用于在手术期间和术后治疗患者中CPB诱导的肺损伤后遗症的示例性方案的流程图。

[0046] 图4描绘患有新生儿持续性肺动脉高压(PPHN)的患者中NO和NO前体、精氨酸和瓜氨酸的减少。

[0047] 图5描绘来自心肺分流术(CP分流术)的血浆精氨酸水平的降低。CP分流术降低患者的血浆精氨酸水平。

[0048] 图6A-6B描绘来自心肺分流术的血浆(图6A)和血清(图6B)瓜氨酸水平的降低。CP分流术降低患者的血浆和血清瓜氨酸水平。

[0049] 图7描绘来自心肺分流术的血浆一氧化氮(NO)水平的降低。CP分离术降低血浆NO水平。

[0050] 图8描绘术前、术后以及术后12、24和48小时有和无肺血管张力增加(PVT-和PVT+)的患者中精氨酸水平的降低。

[0051] 图9A-9C描绘在施用和不施用瓜氨酸大丸剂的患者中的瓜氨酸血浆水平。图9A描绘患者6和8的平均值。图9B描绘患者9和10的平均值。图9C描绘患者13-16的平均值。患者在术前和术后接受一定剂量的瓜氨酸(50、100或150mg/kg)。

[0052] 图10A-10B描绘PK模型(图10A)和PK参数(图10B)。

[0053] 图11A-11B描绘在60小时内施用和不施用静脉内瓜氨酸(“IV瓜氨酸”)的婴儿中的平均瓜氨酸和精氨酸水平。图11A描绘在60小时内婴儿中平均瓜氨酸水平的降低。图11B描绘在60小时内婴儿中平均精氨酸水平的降低。

[0054] 图12描绘在术后12小时内施用一定剂量的瓜氨酸(50、100或150mg/kg)的患者中的血浆瓜氨酸水平。

[0055] 图13描绘在术后施用一定剂量的瓜氨酸(50、100或150mg/kg)与在16小时内静脉内输注瓜氨酸(9mg/kg/小时)组合的患者中的血浆瓜氨酸水平。

[0056] 图14A-14B描绘在60小时内婴儿中的平均瓜氨酸水平(图14A)和在60小时内9名个体婴儿的平均瓜氨酸水平(图14B)。

[0057] 图15描绘使用不同剂量的瓜氨酸的术后通气时间。

[0058] 图16描绘瓜氨酸对先天性心脏修复手术中的呼吸结果的影响。注意：单个数据点在轴限值之外(安慰剂，672小时)。P＝0.1911Satterhwaite t检验，n＝20名可用患者。

[0059] 图17描绘接受瓜氨酸(瓜氨酸)治疗的患者对比无瓜氨酸(安慰剂)的那些患者的平均肌力药(Inotrope)评分。

[0060] 图18A-18B描绘接受瓜氨酸(瓜氨酸)的患者对比无瓜氨酸(安慰剂)的那些患者的收缩压和舒张压以及平均动脉压。图18A描绘收缩压和舒张压。接受瓜氨酸的患者的收缩压和舒张压无显著变化。图18B描绘接受瓜氨酸(瓜氨酸)的患者与无瓜氨酸(安慰剂)的那些患者的平均动脉压。接受瓜氨酸的患者的平均动脉压无显著变化。

[0061] 图19描绘接受术前大丸剂、围手术期和术后瓜氨酸的患者中的中值血浆瓜氨酸水平。

[0062] 图20从手术结束直到最后拔管的有创机械通气的持续时间的卡普兰-迈耶(Kaplan-Meier)存活分析。(不包括重新插管，审查)。接受瓜氨酸的患者显示机械通气的时间缩短。通过Wilcoxon秩和检验(p＝0.0222)和ANOVA t检验(p＝0.0317)，机械通气的差异是统计上显著的。

[0063] 图21描绘对使用肌力药的时间长度的卡普兰-迈耶存活分析。单变量分析(p值)：Wilcoxon秩和检验(0.0727)；T检验(0.097)。

[0064] 图22描绘对使用肌力药的时间长度的卡普兰-迈耶存活分析。单变量分析(p值)：Wilcoxon秩和检验(0.0727)；T检验(0.0987)。

[0065] 图23描绘精氨酸、瓜氨酸和组胺在内皮细胞中产生一氧化氮(NO)的比较。在NO产生中，精氨酸不等效于瓜氨酸

[0066] 图24A-24B描绘接受安慰剂和瓜氨酸的患者中的中值血浆精氨酸水平(图24A)和中值血浆一氧化氮(NO)水平(图24B)

[0067] 图25A-25B描绘接受安慰剂和瓜氨酸的患者中的包括再插管时间的有创机械通气持续时间。在图25A中，将这些患者的术后机械通气的持续时间设定为零，并且对所有通气时间为零的患者进行审查。在图25B中，未对通气时间为零的患者进行审查。两项分析显示接受瓜氨酸的患者采用有创机械通气的时间的统计上显著的减少。

[0068] 图26A-26B描绘一名患者中的有创机械通气的持续时间(不包括重新插管时间)。结果证实，与安慰剂治疗相比，瓜氨酸的有益作用是使用有机械通气的时间的统计上显著的减少。

[0069] 图27A-27B描绘显示了与安慰剂相比，接受瓜氨酸的患者中对于呼吸支持的需求下降的卡普兰-迈耶存活曲线。

[0070] 图28A-28B描绘卡普兰-迈耶分析(省略静脉内(i.v.)肌力药使用的持续时间为零的患者)。图28A没有额外的审查并且图28B具有零审查。图28A-28B显示接受瓜氨酸的患者具有比接受安慰剂的患者更低的肌力药评分。

[0071] 图29描绘比较接受安慰剂对比瓜氨酸的患者，随时间推移的平均肌力药评分。

[0072] 图30A-30B描绘对于所有进行审查的患者(图30A)和未进行血管活性药物使用审查的患者(图30B)，血管活性药物的总持续时间的卡普兰-迈耶曲线。

[0073] 图31描绘接受瓜氨酸对比安慰剂的患者的小儿重症监护室(PICU)停留的总持续时间。

[0074] 图32A-32B描绘基于机械通气、静脉内肌力药使用或血管扩张剂使用的最长持续时间，重症监护室(ICU)停留的总持续时间。图32A描绘无额外审查的所有患者。图32B描绘排除再插管并且没有额外审查的所有患者。

[0075] 图33A-33B描绘复合终点是机械通气的持续时间的最大长度和肌力药使用的持续时间。图33A描绘包括再插管并且没有额外审查的所有患者。图33B描绘排除再插管并且没有额外审查的所有患者。如果肌力药使用的持续时间是48小时且机械通气时间短于48小时，则对复合值进行审查。

具体实施方式

[0076] 本发明提供了通过维持血浆瓜氨酸水平来减轻心肺分流术手术期间和术后患者中心肺分流术诱导的肺损伤后遗症。术后长达48小时的持续围手术期血浆瓜氨酸水平>37μmol/L可通过本文所述的方法来实现。优选地，术后长达48小时的持续围手术期血浆瓜氨酸水平>100μmol/L可通过本文所述的方法来实现。这将降低心肺分流术手术期间和术后患者中心肺分流术诱导的肺损伤后遗症的发病率和/或严重程度。

[0077] 发明人出人意料地发现静脉内瓜氨酸补充剂通过减少eNOS的解偶联来增加术后血浆精氨酸水平并预防心肺分流术诱导的肺损伤后遗症。降低心肺分流术手术期间和术后患者中心肺分流术诱导的肺损伤后遗症的发病率和/或严重程度降低了成本并且释放了用于其他用途的人员和设备。本文所述的方法使用静脉内瓜氨酸来预防经历先天性心脏缺损的手术的小儿患者中心肺分流术诱导的肺损伤后遗症。

[0078] 心肺分流术引起全身性炎性应答，其临床特征在于心血管功能和肺功能的急性损害。Apostolakis等人(2010)Journal of Cardiac Surgery 25(1):47-55；Huffmyer&Groves(2015)“Pulmonary Complications of Cardiopulmonary Bypass.”Best Practice&Research Clinical Anesthesiology。然而，由于许多医学和生理学原因，在先天性心脏缺损的手术修复期间经受CPB的小儿患者比成人患者更容易受到这种级联的影响并且由此处于更大的医疗风险中。Kozik和Tweddell(2006)The Annals of Thoracic Surgery 81(6):S2347-S2354；Shekerdemian(2009)Heart 95(15):1286-1296；Schure(2010)Southern African Journal of Anesthesia and Analgesia 16(1):46-51。减轻急性CPB诱导的肺损伤的关键表现，即术后需要机械通气和肌力药疗法可用于测量临床有效性。

[0079] 由于未偶联的eNOS所致的氧化损伤

[0080] 发明人已经观察到，当患者进行心肺分流术(CPB)时，由于血浆瓜氨酸水平下降而诱导全身性炎性应答。血浆瓜氨酸的这种下降导致eNOS的解偶联和活性氧物质的产生。所得的氧化损伤导致CPB相关的肺损伤。

[0081] 多项观察和临床研究表明，在先天性心脏手术的心肺分流术后，氨酸和精氨酸的血浆水平急剧下降并且无法恢复长达48小时。由于细胞内转运机制和细胞内加工，瓜氨酸是一氧化氮内源性产生的最终底物。Barr等人(2003)The Journal of Pediatrics 142(1):26-30；Smith等人(2006)The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 132(1):58-65；Barr等人(2007)The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery
134(2):319-326。

[0082] 内皮型一氧化氮合酶(eNOS)在完全功能时，例如，当将精氨酸转化为一氧化氮(NO)和瓜氨酸时为二聚体。维持eNOS的二聚体形式需要有效水平的瓜氨酸。当瓜氨酸下降到阈值水平以下时，eNOS二聚体解偶联。未偶联的eNOS仍然结合底物，但产生自由基而不是NO。自由基促成炎症的损伤，从而导致心肺分流术的损伤后遗症。未偶联的eNOS产生NO不良导致较高肺血管阻力，从而促进肺动脉高压。

[0083] 在修复各种先天性心脏缺损后肺部肺损伤后遗症的病理生理学涉及血浆瓜氨酸水平的下降(下文，例如，37μmol/L)，其进而导致eNOS酶的解偶联。未偶联的eNOS酶产生氧自由基，所述氧自由基引起肺部肺损伤的氧化损伤，其可能是心肺分流术后后遗症的一部分。精氨酸悖论具有临床意义，因为精氨酸不能起到预防eNOS解偶联以及由于未偶联的eNOS所致的氧化损伤的随后预防。

[0084] 精氨酸悖论

[0085] 使用无细胞系统的早期研究表明，一氧化氮(NO)由精氨酸产生。在20世纪90年代早期，科学家认为一氧化氮产生依赖于NO合酶加工的游离精氨酸。当时认为瓜氨酸是所述过程的副产物而不是驱动因素。事实上，当时，瓜氨酸被用作NO产生的指标，因为它被错误地认为是NO产生的副产物。参见例如，Moncada&Higgs N.Engl.J.Med.329(27)2002–2012(1993)和Stamler,等人Science 258(5090)1898–1902(1992)。然而，这种早期的理解与在生理条件下进行的研究相反并且稍后公开，这些后来的研究描述了“精氨酸悖论”。“精氨酸悖论”表现为面对未改变的血浆精氨酸水平时NO产生增加。

[0086] 研究表明，eNOS的半饱和精氨酸浓度小于10μM。在期刊中还报告了内皮细胞培养物中细胞内精氨酸浓度范围为0.1至0.8mM。因此，eNOS的活性位点将预期通过这些细胞中的细胞内精氨酸饱和，并且增加细胞外精氨酸预期将不会增加NO产生。Fike等人Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 274:L517-L526(1998)报告了这一观察结果。

[0087] 然而，体外和体内研究表明，尽管细胞内精氨酸浓度饱和，但可通过细胞外精氨酸增加生理条件下内皮细胞的NO产生。另一方面，内皮细胞中精氨酸的细胞内浓度可变化超过100倍而不改变一氧化氮(NO)产生。这一观察结果(即，即使当细胞内精氨酸过量时，细胞外精氨酸施用也会驱动NO产生)被称为“精氨酸悖论”。McDonald,等人(1997)The Journal of Biological Chemistry 272(50):31213–31216,31213。另外，在此期间发现外源精氨酸不会增加生理系统中的NO产生。参见例如，Blum,等人Circulation 101(18):2160–2164(2000)和Chin-Dusting,等人J.Am.Coll.Cardiol:27(5):1207–1213(1996)。

[0088] 现在理解，即使在存在饱和水平的精氨酸的情况下，瓜氨酸也可刺激一氧化氮(NO)产生。此外，细胞外瓜氨酸不影响细胞内精氨酸水平。因此，NO产生实际上取决于使用尿素循环产生的或再循环的瓜氨酸进入与作为内部中间体的精氨基琥珀酸酯和精氨酸的酶复合物，而不是取决于外源性精氨酸供应。Dioguardi(2011)J Nutrigenet Nutrigenomics 4:90–98。因此，足够的瓜氨酸血浆水平将降低心肺分流术诱导的肺损伤后遗症的严重程度和发病率。

[0089] 心肺分流术诱导的肺损伤的后遗症

[0090] 在CPB期间，许多因素使肺部处于损伤的风险。其中最主要的尤其是嗜中性粒细胞和其他白细胞、补体和细胞因子(促炎性和抗炎性)的表面活化，以及相关的全身性炎性级联。Apostolakis等人(2010)Journal of Cardiac Surgery 25(1):47-55；Schure(2010)Southern African Journal of Anesthesia and Analgesia 16(1):46-51。在体外循环期间由白细胞的接触活化介导的炎性应答损害肺的程度可在严重程度上从无临床后果的微观变化到毛细血管渗漏综合征、或者在最坏的情况下到急性呼吸衰竭变化。

[0091] 肺损伤以多种方式表现，并且可能涉及实质和血管肺组织。CPB的实质效应反映在肺顺应性的改变中，最常见地与肺水的增加有关。这对患者的影响是需求增加的通气支持和降低的肺在气体交换中发挥其功能的能力。血管效应表现为肺血管阻力的变化，其进而影响右心室的功能。这种情况实际上构成了肺动脉高压。肺在循环中处于独特的位置，并且因此可能易受不同的损伤机制的影响。在与CPB装置中的表面接触后或通过CPB设备的直接损伤而制备炎性介质的循环白细胞仅占肺中可能发生的炎性损伤的一部分。Clark(2006)Perfusion 21(4):225-228。肺也是炎性细胞的重要来源，也是被那些相同细胞损伤的靶标。机械和炎性效应对肺的后果是功能残余容量降低、顺应性降低和气体交换受损。这些变化最终与肺血管阻力和肺动脉压力增加相关。

[0092] 急性CPB诱导的肺损伤导致显著心肺问题。炎性应答导致肺和全身血管系统的收缩。收缩导致右心室和左心室工作负荷增加。炎性应答还导致肺水肿以及肺顺应性和术后肺功能的恶化。这些术后并发症的标准治疗包括机械通气直到肺功能恢复正常和肌力药支持直到肺和全身血管张力恢复正常，从而最终降低右心室和左心室的工作负荷。机械通气和肌力药支持是因此可充当急性CPB诱导的肺损伤的有效生物标志物的疗法。此外，长时间的机械通气进而可能常常导致其他疾病，包括呼吸机相关肺损伤、呼吸机相关肺炎(VAP)、中心线相关的血流感染(CLABSI)以及甚至更长时间的重症监护室停留时间。预防心肺分流术诱导的肺损伤的后遗症因此是理想的治疗目标。

[0093] 小儿CHD患者

[0094] 经历先天性心脏缺损手术的儿童尤其容易发展CPB诱导的急性肺损伤，这是由于炎性应答的年龄依赖性差异以及他们的未成熟器官系统对损伤的敏感性提高以及小儿和与成人CPB之间的明显差异导致的。Kozik和Tweddell(2006)The Annals of Thoracic Surgery 81(6):S2347-S2354。新生儿和婴儿尤其受到影响，因为相对较大的体外回路尺寸、血液预充和增加流速的需要导致血液更多地暴露于外来表面。Schure(2010)Southern African Journal of Anesthesia and Analgesia 16(1):46-51。

[0095] 对于先天性心脏手术，体外循环必须针对广泛范围的年龄组和体型变化(从1.5kg早产儿至>100kg青少年或成人)调节。婴儿和儿童具有较小的循环血容量、较高耗氧率，并且通常是高反应性肺血管床。此外，新生儿和婴儿具有不稳定的体温调节和不成熟的器官系统，对缺血耐受和炎性应答具有多重影响。许多复杂的修复需要无血的手术区域，其在存在心内或心外分流、主肺动脉侧支或其他增加的肺静脉回流的情况下可能难以实现。Schure(2010)Southern African Journal of Anesthesia and Analgesia 16(1):46-51。

[0096] 成人与小儿CPB之间的差异在表1中示出。

[0097] 表1：成人与小儿CPB之间的差异的表格概述(Schure 2010)

[0098]

[0099]

[0100] 肺血管床的功能和结构状态在患有先天性心血管疾病的儿童的表现和结果中起关键作用。然而，正是在术后即刻，这些小儿患者最容易受到心肺分流术诱导的肺损伤后遗症的影响。心肺分流术诱导的肺损伤的后遗症代表了患者术前状况(重要的是修复时的年龄、病变类型和综合征的存在)与由心脏手术引起的内分泌和血管活性肽环境中的不可避免的破坏之间的复杂相互作用。导致血管收缩增强的重要因素是心肺分流术、体温过低和循环停滞，伴有一定程度的相关缺血。残余心脏病变以及应激应答、缺氧、代谢和呼吸性酸中毒的后遗症都可能促成有利于肺血管收缩的额外失衡。与CPB相关的急性肺损伤的许多表现可完全或部分地通过内皮功能障碍来解释，其立即提供可能的统一假设以及潜在的治疗靶标。与CPB相关的急性肺损伤也可能导致重要的不良心脏后遗症。CHD手术后的炎性应答通常与异常心室-血管相互作用、全身血管收缩和后负荷升高以及伴有收缩和舒张功能受损的心肌损伤相关。在一定比例的患者中，这些血液动力学表现可导致低心输出量的严重后果。Shekerdemian(2009)Heart 95(15):1286-1296。

[0101] 肺损伤的严重后遗症在临床上对结果至关重要。这些后遗症是长期重症监护室停留和死亡的风险因素。在CHD手术后新生儿和婴儿中肺血管张力的不稳定性很常见。在术前无限制肺动脉血流(大间隔缺损、常见动脉干)或肺静脉高压(阻塞性异常肺静脉引流)的患者中进行双心室修复后，这可能是最成问题的。在具有功能性单心室循环的患者的姑息性手术(包括Norwood型手术、全身至肺动脉分流或肺动脉带)后，肺血管阻力的不稳定性也是常见的。虽然许多治疗干预通过其对心肌和全身血管系统的直接影响来优化全身氧递送，但是对肺血管张力的操纵可在优化经历心脏病手术的儿童的循环中起重要作用。Shekerdemian(2009)Heart 95(15):1286-1296。

[0102] 瓜氨酸及其作用机制旨在作为预防性治疗，以降低发展心肺分流术诱导的肺损伤后遗症的风险，并且因此积极影响经历先天性心脏缺损手术的小儿患者的术后恢复。

[0103] 心脏缺损(包括先天性心脏缺损)包括但不限于与过量肺血流相关的心脏缺损。心脏缺损可以是房间隔缺损，例如大动脉间隔缺损。心脏缺损可以是室间隔缺损，例如，大型非限制性室间隔缺损(VSD)。心脏缺损可以是单心室病变。单心室病变可通过Glenn和Fontan程序修复。心脏缺损可以是主动脉瓣狭窄(AVS)、房间隔缺损(ASD)、主动脉缩窄(CoA)、完全性房室通道缺损(CAVC)、d型大动脉转位、埃布斯坦畸形(Ebstein’s Anomaly)、I型大动脉转位、动脉导管未闭(PDA)、肺动脉瓣狭窄、单心室缺损、法洛四联症、完全性肺静脉异位连接(TAPVC)、动脉干或室间隔缺损(VSD)。患者可以是新生儿、少年、青少年或成人。

[0104] 瓜氨酸和精氨酸在机制和作用方面有所不同

[0105] 精氨酸和瓜氨酸都是尿素循环的产物，但是在循环的不同阶段。在氮清除细胞中，精氨酸通过精氨酸酶加工成尿素，而在产生一氧化氮的细胞中，精氨酸通过一氧化氮合酶(NOS)加工以产生一氧化氮和瓜氨酸。细胞外精氨酸在血管内皮细胞中产生刺激或未刺激的一氧化氮产生的显著增加方面是无效的。还参见Surdacki,等人Wien Klin Wochenschr.(1994)106(16):521–6。相比之下，瓜氨酸是NO产生的有效刺激物。

[0106] 图23示出测量暴露于无剂(阴性对照)、精氨酸、瓜氨酸和组胺(阳性对照)的人血管内皮细胞产生一氧化氮的实验。将这些剂施用至用乙酰胆碱刺激的培养的人血管内皮细胞。通过Seiver的硝酸盐/亚硝酸盐系统测量一氧化氮。所述实验清楚地证明精氨酸对人血管内皮细胞产生一氧化氮没有影响。直接施加至内皮细胞的精氨酸几乎不产生NO产生增加的迹象，即使在浓度非常高(10mM)的情况下。另一方面，瓜氨酸向内皮细胞的细胞外添加增加了这些细胞的NO产生。此外，本发明人发现阻断瓜氨酸(通过SNAT1转运蛋白)的转运显著降低正常和缺氧条件下的一氧化氮产生。

[0107] 这一观察结果部分归因于所涉及的酶的复合，从而产生仅可由瓜氨酸进入的底物通道。除了底物通道作用之外，精氨酸也很难转运到细胞中。这是精氨酸悖论的基本原理，其中精氨酸不能作为全细胞系统中一氧化氮产生的直接效应物。参见例如，Summar等人,Mol.Genet.Metab.2004；增刊811:S12-9。

[0108] 在生理条件下，即使在存在饱和水平的精氨酸的情况下，瓜氨酸也可刺激一氧化氮(NO)产生。此外，细胞外瓜氨酸不影响细胞内精氨酸水平。因此，NO产生实际上取决于使用尿素循环产生的或再循环的瓜氨酸进入与作为内部中间体的精氨基琥珀酸酯和精氨酸的酶促复合物，而不是取决于外源性精氨酸供应。Dioguardi(2011)J Nutrigenet Nutrigenomics 4:90–98。

[0109] 精氨酸和瓜氨酸分子例如在一氧化氮的产生方面不同。没有证据或理由相信瓜氨酸可替代精氨酸在体内的所有作用，包括诸如从头蛋白质产生的作用。精氨酸和瓜氨酸不是生物等效物。

[0110] 精氨酸是用于产生一氧化氮(NO)的一氧化氮合酶(NOS)的底物，其中瓜氨酸作为副产物。瓜氨酸通过精氨基琥珀酸合成酶(ASS)和精氨基琥珀酸裂解酶(ASL)再循环至精氨酸，从而构成瓜氨酸-NO循环。精氨酸是通过这个循环的酶原位产生的，并且精氨酸的细胞外和外源来源不能补充精氨酸缺乏。参见例如，Erez,等人(2011)Nature Medicine 17(12):1619–1626。此外，eNOS形成酶二聚体，其需要足够的精氨酸来以(活性)二聚体形式保留。如Erez所述，瓜氨酸是原位产生精氨酸所必需的，并且精氨酸的外源性来源不足以提供NOS对NO产生所需的精氨酸。当精氨酸水平下降时，如在缺氧期间，二聚体解偶联并开始产生自由基氧和过氧化亚硝酸盐。已经证明，高水平的循环瓜氨酸提供一些保护以防止组织中的氧化损伤。参见例如，Grisafi等人Lung(2012)190(4):419–30。

[0111] 本发明人发现生理系统中的外源精氨酸不会增加NO产生。参见例如，Chin-Dusting,等人J.Am.Coll.Cardiol:27(5):1207–1213(1996)。当精氨酸水平下降时，如在心肺手术期间和之后的术后期间，NOS二聚体(即酶)解偶联并开始产生自由基氧自由基(O●)。另外，除eNOS以外的酶促来源，诸如NADPH氧化酶，可能增加超氧化物产生。Liu,等人Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol(2006)290:L2-L10。这种过量的超氧化物产生可能与NO直接相互作用以减少其局部产生。在此，维持足够的血浆瓜氨酸水平允许足够的NO产生以维持eNOS酶作为二聚体并防止氧自由基的产生。

[0112] 瓜氨酸可通过血液过滤和透析无意除去

[0113] 在关于经历先天性心脏手术的儿童的大型前瞻性观察研究中，手术后血浆瓜氨酸和精氨酸水平显著下降，并且未恢复至术前基线水平长达48小时。

[0114] 增加的肺血管张力(PVT)可能是经历先天性心脏手术的儿童中的重要围手术期问题，即使对于未被认为术前处于严重肺动脉高压的重大风险的患者也是如此。进行了临床安全性和药物动力学研究，其显示口服和静脉内瓜氨酸在经历先天性心脏缺损修复的婴儿和儿童中良好耐受且没有不良副作用。随后的瓜氨酸随机小剂量安慰剂对照试验揭示，瓜氨酸耐受性良好，无不良事件；然而，在一些患者中，在心肺分流术期间进行的血液过滤和透析期间发生显著瓜氨酸除去。在对PVT增加的潜在遗传风险因素的先前研究中，注意到关键尿素循环酶氨基甲酰磷酸合成酶1(CPSI T1405N)中重要多态性的基因型影响经历先天性心脏缺损手术修复的婴儿和儿童中和处于术后肺动脉高压(PPHN)风险的新生儿中肺血管张力升高的风险。此外，注意到所有患者(无论多态性基因型如何)都具有关键尿素循环中间体(包括瓜氨酸和精氨酸)血浆水平的显著下降。这些关联促使发明人研究用瓜氨酸进行围手术期补充。

[0115] 初始补充试验在心肺分流术之前、术后立即和手术后每12小时一次持续48小时使用1.9g/kg剂量的口服瓜氨酸。口服瓜氨酸耐受性良好，没有显著不良事件(诸如全身性低血压)的证据。此外，还注意到具有12小时血浆瓜氨酸水平>37umol/L(正常水平的上限)的患者未发展增加的PVT。

[0116] 不幸的是，并非所有接受口服瓜氨酸的患者都达到这些水平。这些发现有助于设计静脉内瓜氨酸的后续研究。在针对约100μmol/L的持续血浆水平的剂量递增研究中，本发明人注意到，静脉内瓜氨酸具有相当短的半衰期。为了解决这一问题，发明人开发了组合大丸剂和持续输注药物递送方案。在手术开始时150mg/kg大丸剂、接着稍后术后4小时持续输注9mg/kg/hr的组合方案产生大约100μmol/L的持续血浆瓜氨酸水平。未注意到不良副作用。

[0117] 在Vanderbilt，77名患者用这一方案治疗。停止研究以准备更大的多中心随机安慰剂对照试验。对来自这77名患者的数据的分析揭示，大多数接受瓜氨酸的患者未达到约100μmol/L的治疗持续性目标血浆瓜氨酸水平，主要是由于先前未知的通过在心肺分流术期间发生的过滤和血浓缩除去瓜氨酸。

[0118] 瓜氨酸和心肺分流术

[0119] 静脉内围手术期瓜氨酸补充剂提高术后血浆精氨酸水平，并且避免eNOS解偶联，从而导致心肺分流术诱导的损伤后遗症减轻。本发明人开发了用于在手术期间和手术后维持肺血管张力的改进方案，所述方案包括在开始心肺分流术(CPB)时施用150mg/kg的静脉内瓜氨酸大丸剂、将浓度为200μmol/L的L-瓜氨酸添加至心肺分流术期间使用的过滤或血浓缩置换流体中、在CPB拔管后30分钟的20mg/kg的瓜氨酸大丸剂、随后立即开始9mg/kg/hr持续输注48小时。与大多数其他疗法一样，吸入一氧化氮(NO)是首先需要患者在可开始疗法之前发展心肺分流术的呼吸系统并发症的反应性疗法。这与瓜氨酸形成鲜明对比，瓜氨酸似乎预防心肺分流术诱导的肺损伤后遗症的发生。

[0120] 这一修订方案经设计从开始心肺分流术、在整个手术过程中以及手术后长达约48小时维持持续治疗性血浆瓜氨酸水平高于约100–200μmol/L的目标阈值。

[0121] 瓜氨酸不需要单独的IV接入。瓜氨酸制剂是等渗的并且可穿过外周IV或中心静脉导管。瓜氨酸是一种氨基酸并且因此出于相容性目的可视为胃肠外营养。另外，瓜氨酸与用于心肺分流术期间的过滤或血浓缩的流体相容。

[0122] 参考图3，示例性流程图示出维持足够的血浆瓜氨酸水平的方法，所述方法包括在手术期间和手术后向患者施用瓜氨酸。

[0123] 参考图3，在术前阶段，可向患者施用150mg/kg的瓜氨酸大丸剂100。在手术期间，瓜氨酸可以200μmol/L的浓度施用至在手术期间使用的过滤或血浓缩置换流体200。在术后阶段期间，可施用20mg/kg的瓜氨酸大丸剂300，并且可随后持续输注9mg/kg/hr持续48小时400。

[0124] 瓜氨酸制剂

[0125] 瓜氨酸(2-氨基-5-(氨基甲酰基氨基)戊酸)[C6H13N3O3]是一种氨基酸。用于IV施用的瓜氨酸溶液可通过本领域中已知的方法来制造。参见例如，Kakimoto,等人(1971)Appl Microbiol 22(6):992–999。

[0126] 使用方法

[0127] 瓜氨酸可在手术程序之前施用。合适的剂量可包括在心肺分流术开始时150mg/kg的静脉内注瓜氨酸大丸剂。瓜氨酸可在手术程序期间施用。合适的剂量可以是将浓度为200μmol/L的瓜氨酸添加至心肺分流术期间使用的过滤和血浓缩流体。瓜氨酸可在手术程序后施用。在从心肺分流术拔管后30分钟20mg/kg瓜氨酸的大丸剂、然后立即持续输注9mg/kg/小时持续48小时。本文描述的方法可用于将患者的瓜氨酸血浆水平维持在约37μmol/L以上。过滤或血浓缩置换流体可作为标准流体提供，例如 (无菌、无热原等渗溶液)，添加瓜氨酸以达到200μmol/L的瓜氨酸浓度。剂量可通过中心静脉内导管给予，所述导管将在麻醉诱导后或经由旁路回路放置。

[0128] 可通过静脉内途径将瓜氨酸输注到患者体内以维持血浆瓜氨酸水平。用于在手术期间维持足够的血浆瓜氨酸供应的方案可包括在心肺分流术(CPB)开始时施用静脉内瓜氨酸大丸剂(例如，150mg/kg)、将瓜氨酸(例如，浓度为200μmol/L)添加至手术(任选的心肺分流术)期间使用的过滤或血浓缩置换流体、在CPB拔管后30分钟瓜氨酸大丸剂(例如，20mg/kg)、随后立即开始持续输注(例如，9mg/kg/hr)持续48小时。

[0129] 在心肺分流术(CPB)开始时静脉内瓜氨酸大丸剂可以是约100–300mg/kg。在心肺分流术(CPB)起始时静脉内瓜氨酸大丸剂可以是约100、125、150、175、200、225、250、275或300mg/kg。在优选的模式中，在心肺分流术(CPB)起始时的静脉内瓜氨酸大丸剂可以是约
150mg/kg。

[0130] 瓜氨酸可以约100–300μmol/L的浓度添加至手术(任选地包括心肺分流术)期间使用的过滤或血浓缩置换流体。瓜氨酸可以约100、125、150、175、200、225、250、275或300μmol/L的浓度添加至手术期间(任选地在心肺分流术期间)使用的过滤或血浓缩置换流体。在优选的模式中，瓜氨酸可以约200μmol/L的浓度添加至手术期间(任选地在心肺分流术期间)使用的过滤或血浓缩置换流体。例如，必须考虑在手术期间添加或除去的任何流体以便在整个手术过程中维持约200μmol/L瓜氨酸的浓度。

[0131] 通常在心肺分流术后，在拔管后30分钟施用的瓜氨酸大丸剂可以是约10–30mg/kg。可在心肺分流术结束后不久(通常在拔管后约30分钟)施用约10、15、20、25或30mg/kg的瓜氨酸大丸剂。在优选的模式中，可在心肺分流术后，通常在拔管后30分钟施用约20mg/kg的瓜氨酸大丸剂。

[0132] 持续输注可以是约5–15mg/kg/小时的瓜氨酸—约5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15mg/kg/小时的瓜氨酸。持续输注可以是约9mg/kg/小时的瓜氨酸。

[0133] 瓜氨酸可以约5–15g/kg，即约5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15g/kg瓜氨酸的剂量口服施用。瓜氨酸的口服剂量可以是约9g/kg瓜氨酸。

[0134] 血浆瓜氨酸的目标水平可维持在约37μmol/L至2.5mM。例如，患者的血浆瓜氨酸水平可维持在约37、40、45、50、75、100、125、150、175、200、225、250或300μmol/L以上。患者的血浆瓜氨酸水平可维持在约37、100或200μmol/L以上。本文描述的方法可用于将患者的瓜氨酸血浆水平维持在约37μmol/L至200μmol/L、100μmol/L至1mM/L、150μmol/L至500μmol/L瓜氨酸之间。

[0135] 瓜氨酸可以剂量单位形式提供。例如，瓜氨酸可提供在含有被配制用于注射的300mg无菌瓜氨酸的容器中。这可使用6mL无菌水复溶使用，并进一步用大约5.9mL无菌NaCl溶液0.9％Ph.Eur.稀释至12mL的总体积和300mg/12mL的浓度(即，25mg/mL)。瓜氨酸可以
10-40mg/mL，例如10、15、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、35或40mg/mL的浓度配制用于注射。瓜氨酸可作为500mg无菌瓜氨酸的药物产品提供用于注射在10mL无菌水中。这可用于使用氯化钠0.9％Ph.Eur.输注患者。

[0136] 在一个实施方案中，在手术当天向患者施用150mg/kg瓜氨酸大丸剂，以200μmol/L将瓜氨酸添加至过滤和血浓缩流体。手术后约30分钟，施用20mg/kg瓜氨酸的大丸剂，并在大丸剂后(例如，在5-10分钟内，优选在大丸剂施用后立即)开始9mg/kg/小时的瓜氨酸持续静脉内输注并维持6-48小时、优选持续48小时。

[0137] 例如，可在心肺分流术(CPB)开始时施用150mg/kg的L-瓜氨酸大丸剂，其中瓜氨酸以200μmol/L浓度添加至CPB期间使用的过滤和血浓缩流体；在从CPB拔管后30分钟，可施用20mg/kg L-瓜氨酸的大丸剂，随后立即持续输注9mg/kg/hr的L-瓜氨酸持续48小时。剂量可通过中心IV导管施用，所述导管可在麻醉诱导后或经由旁路回路安放。这种药物施用不需要单独的IV接入。瓜氨酸是等渗的并且可穿过外周IV或中心静脉导管。瓜氨酸(L-瓜氨酸)是一种氨基酸并且因此出于相容性目的，将药物产品视为胃肠外营养。此外，它与用于CPB期间的过滤或血浓缩的流体相容。

[0138] 术后参数

[0139] 用静脉内瓜氨酸治疗的患者的临床结果可通过以下方式进行评估：术后机械通气的必要性和时间、通过超声心动图术后PVT增加的发病率、血清肌酐和肝酶水平、肌力药评分、胸管引流的时间和体积、ICU停留的时间、住院时间和/或存活率。

[0140] 术后机械通气：术后有创机械通气的持续时间是从心肺分流术分离直到气管内拔管的时间(以小时计)。术后有创机械通气所花费的时间减少是积极术后结果。

[0141] 通过超声心动图获得的术后PVT增加的发病率：PVT增加被定义为右心室(RV)压力>1/2全身动脉压。如果术后PVT与对照组相比保持不变，则这是积极的术后结果。

[0142] 血清肌酐和肝酶：可每天记录从入院至PCCU直到PCCU出院的血清电解质、肌酸酐和CBC水平。另外，肝酶可在基线、24小时和28天/出院期期间获得。如果血清电解质、肌酐和CBC水平与对照组相当，则这将是积极术后结果。

[0143] 肌力药评分：应使用以下评分系统从PCCU入院时手术后监测肌力药剂量：

[0144] 多巴胺(mcg/kg/min)x 1

[0145] 加多巴酚丁胺(mcg/kg/min)x 1

[0146] 加米力农(mcg/kg/min)x10

[0147] 加肾上腺素(Epinephrine)(肾上腺素(Adrenaline))(mcg/kg/min)x100

[0148] 加苯肾上腺素(mcg/kg/min)x 100

[0149] 加去甲肾上腺素(去甲肾上腺素)(mcg/kg/min)x 100

[0150] ＝总肌力药评分

[0151] 参见例如，Hoffman,等人.Circulation(2003)107:996–1002。肌力药评分降低将是积极术后结果。

[0152] 胸管使用持续时间：可记录手术团队在停用胸管之前的总术后长度(以小时计)和胸腔管引流总体积(以cc计)。与对照组相比，术后时间长度和/或胸管引流总体积的减少将是积极术后结果。

[0153] 重症监护室(ICU)停留时间：ICU停留时间可以两种方式计算：(1)为在ICU或ICU下床直到患者已由医生团队清理准备好转移至非ICU区域花费的术后总天数；以及(2)为患者需要机械呼吸机或连续静脉内肌力药或血管扩张剂支持的术后总小时数。通过这些措施中的任一种达到的ICU停留时间减少将是积极术后结果。

[0154] 住院时间：住院时间可被计算为术后直至出院的总天数。住院时间减少将是积极术后结果。

[0155] 存活期：可记录术后28天存活率和出院回家的存活期。术后28天后存活期增加将是积极术后结果。

[0156] 血液动力学改善：可监测血液动力学数据(包括心率、全身动脉血压、O2Sat、CVP和PAP)作为由于血浆瓜氨酸水平下降所致的eNOS解偶联结果的心肺分流术诱导的肺损伤的严重程度或发病率的指标。

[0157] 此外，血液动力学改善和术后肺血管张力(PVT)可用作患者疾患改善的指标，例如，作为由于血浆瓜氨酸水平下降所致的eNOS解偶联的结果的降低心肺分流术诱导的肺损伤的严重程度或发病率。脂质氧化终产物和蛋白质羰基基团可用作氧化损伤的量度。此外，体液(包括尿液)中的过氧化氢也可用于检测氧化损伤。参见例如，Halliwell和Whiteman British Journal of Pharmacology(2004)142:231–255。

[0158] 发明人出人意料地发现，静脉内瓜氨酸递送减轻心肺分流术诱导的肺损伤后遗症，如通过在经历先天性心脏缺损修复的小儿受试者中对机械通气和肌力药疗法的术后需求的减少来证明。

[0159] 例如，与接受安慰剂的患者相比，在接受瓜氨酸的患者中，机械通气的持续时间减少、使用肌力药来支持心输出量的持续时间减少、伴随血管活性药物治疗的持续时间较短，并且对呼吸支持的总体需求较低。根据本文所述方法接受瓜氨酸的患者表现出比接受安慰剂的患者更短的正压通气和肌力药疗法的复合持续时间。根据本文所述方法接受瓜氨酸的患者比接受安慰剂的患者更快从重症监护室(ICU)出院。此外，与安慰剂治疗的患者相比，在瓜氨酸治疗的患者中总体住院持续时间更短。

[0160] 尽管本发明已经出于清楚理解的目的通过说明和实施例相当详细地描述，应当理解可在所附权利要求书的范围内实践某些改变和修改。用于实施本发明的上述模式的修改意图落入以下权利要求的范围内，所述修改将根据前述公开内容理解或者通过本发明的常规实践或实施对手术、生物化学、医学、生理学和/或相关领域的技术人员显而易见。

[0161] 本说明书中提及的所有出版物(例如，非专利文献)、专利、专利申请公布和专利申请都表明了本发明所属领域中技术人员的技术水平。所有此类出版物(例如非专利文献)、专利、专利申请公布以及专利申请以引用的方式并入本文，其引用的程度犹如每个个别出版物、专利、专利申请公布或专利申请被具体地且单独地指出以引用的方式并入一般。

[0162] 本文包括的实施例通过说明而不是通过任何限制的方式来提供。

[0163] 实施例

[0164] 实施例1

[0165] 精氨酸、瓜氨酸和血浆硝酸盐水平以及PPHN的风险

[0166] 与未患有PPHN的婴儿相比，发展PPHN的新生儿具有较低的精氨酸、瓜氨酸和血浆硝酸盐水平。十名新生儿具有使用改良的Griess反应测量的血浆NO代谢物(NOx)；5名是PPHN+，并且5名是PPHN-。PPHN+病例具有显著更低的平均NOx水平(p＝0.006)(图4)。患有PPHN的新生儿在氨基酸分析中具有显著更低的血浆精氨酸和瓜氨酸水平(图4)。两组之间的任何其他单独氨基酸的水平没有显著差异。受试者的数量太小而不能评价NOx和氨基酸水平与基因型之间的关系。该数据表明患有PPHN的婴儿具有减少的尿素循环中间体和产物。

[0167] 实施例2

[0168] 正在经历用于矫正先天性心脏缺损的心肺分流术的婴儿和儿童中的尿素循环功能

[0169] 研究了经历心脏手术的婴儿和儿童中增加的术后肺血管张力和尿素循环功能状态的发生率。在20个月的时期内，前瞻性地研究了需要6种特定手术程序中的一种来矫正他们的先天性心脏缺损的169名婴儿和儿童。参见表1。在父母同意后，所有患者在手术前抽取血液用于基因型，并在5个不同时间点(术前，术后立即，术后12小时、24小时和48小时)采集血液用于氨基酸分析。除了经历I期Norwood的那些患者外，针对被定义为平均PA压力>20mmHg的增加的术后肺血管张力(PVT+)监测所有患者。如果经历I期Norwood的婴儿具有对用于动脉饱和度<60％的吸入NO的临床要求且具有足够的全身压力，则他们被定义为PVT+。

[0170] 表2示出六种手术中每一种的平均年龄和心肺分流术暴露的时间。在169名患者中，56名(33.1％)发展增加的术后肺血管张力(PVT+)的临床证据。许多这些患者需要临床干预，包括镇静、麻痹和换气过度。33名患者用吸入NO(NO+)治疗。

[0171] 表2：研究群体中进行的手术程序的类型

[0172]

[0173] 经历心脏手术的婴儿和儿童显示增加的术后肺血管张力和尿素循环功能状态。

[0174] 心肺分流术对尿素循环功能的影响

[0175] 为了测试心肺分流术是否将降低尿素循环功能和NO可用性，分析了围手术期尿素循环中间体和血浆一氧化氮代谢物。血浆样品在5个围手术期时间点从169名患者中的每一个收集，并使用Beckmann 7300氨基酸分析仪(Beckmann,Palo Alto,CA)通过阳离子交换色谱法分析。精氨酸和瓜氨酸用作尿素循环通量的主要标志物。利用用改良的Griess 试剂进行的比色测定和540nm吸光度下的读数，使用血浆一氧化氮代谢物水平作为NO可用性的间接量度。所有患者都需要心肺分流术以用于矫正它们的心脏缺损。在研究群体中，与术前水平相比，心肺分流术导致所有术后时间点的平均精氨酸水平显著降低(图5)。在平均瓜氨酸水平中观察到类似的降低(图6A-6B)。血浆NO代谢物水平也在术后立即下降，但在12和24小时显示部分反弹，之后在48小时恢复至术前水平(图7)。相比之下，分流术对不参与尿素循环的总氨基酸没有影响。因为不参与尿素循环的氨基酸不受影响，所以这一数据表明对尿素循环功能和NO底物合成的影响可持续至手术后长达约48小时。

[0176] 在随后发展增加的术后PVT(PVT+)的患者中，与没有增加的PVT(PVT-)的患者相比，注意到血浆精氨酸水平降低。图8。对于瓜氨酸和NO代谢物，未注意到类似的观察结果。

[0177] 使用线性回归，在任何术后时间点，心肺分流术的时间均未显示对血浆瓜氨酸和精氨酸、NO代谢物水平的任何影响。

[0178] 临床结果的总结

[0179] 该研究显示用于矫正先天性心脏缺损的心肺分流术导致尿素循环功能显著降低，同时用于一氧化氮合成的前体的可用性大大降低。用于手术矫正先天性心脏缺损的心肺分流术导致尿素循环中一氧化氮前体的可用性以及通过血浆NO代谢物间接测量的一氧化氮水平相当显著地降低。因为不参与尿素循环的氨基酸不受影响，所以对尿素循环功能和NO底物合成的影响可持续达手术后48小时。术后肺血管张力增加的患者的精氨酸水平比具有正常张力的那些患者更显著降低。

[0180] 单独研究显示，术后肺血管张力增加的风险受CPSI T1405N基因型的影响。在手术后48小时，CPSI T1405N基因型之间的精氨酸水平显著不同。

[0181] 实施例3

[0182] 静脉内瓜氨酸补充剂增加血浆精氨酸水平

[0183] 目的是评估仔猪中静脉内瓜氨酸的安全性及其对血清精氨酸水平的影响。使用总计9只5-21日龄的杜洛克猪(Duroc swine)，目标最小重量为4kg。所有仔猪都进行麻醉诱导和气管切开术。将中心线置于股动脉和股静脉中并持续监测血液动力学。将瓜氨酸(600mg/kg IV)施用至5只仔猪。向对照动物给予盐水。在瓜氨酸施用之前和之后每小时抽取血清氨基酸。

[0184] 血清精氨酸水平在静脉内瓜氨酸施用后1-2小时达到峰值，并且在随后3小时保持维持在基线以上，从而与对照相比在所有时间点达到显著性(p<0.001)。未观察到血液动力学不稳定性。参见表3-4。

[0185] 表3：静脉内瓜氨酸后的精氨酸水平(μmol/L)

[0186]治疗组(n＝5) 基线 1小时后 2小时后 3小时后
L-瓜氨酸(600mg/kg) 131.5 535.0 559.8 498.4
对照(盐水) 89.6 103.0 118.1 136.7
p值 0.1582 <0.001 <0.001 <0.001

[0187] 表4：静脉内瓜氨酸后的平均动脉血压(mmHg)

[0188]治疗组(n＝4) 剂量前 1小时后 2小时后 3小时后
L-瓜氨酸(600mg/kg) 67.0 67.4 64.8 62.2
对照(盐水) 53.2 58.7 55.7 54.7

[0189] 在所有时间点p>.05

[0190] 因此，静脉内施用瓜氨酸导致血浆瓜氨酸和精氨酸水平持续增加。这将有益于预防心肺分流术诱导的肺损伤后遗症的发展。

[0191] 实施例4

[0192] 正在经历先天性心脏手术的儿童围手术期口服瓜氨酸补充剂

[0193] 该研究的目的是评估作为IV瓜氨酸的潜在替代品的口服瓜氨酸的吸收并证明作为IV瓜氨酸的潜在替代品的口服瓜氨酸的安全性。将具有以上鉴定的5种手术诊断中的一种的40名患者随机分配为接受5个剂量的口服瓜氨酸(1.9克/kg)对比安慰剂。第一剂量在手术前立即施用，并且第二剂量在手术后在到达小儿ICU时立即施用，随后每12小时x 3个剂量。血浆瓜氨酸水平在瓜氨酸组中显著更高(36对比26μmol/L，p＝0.013)，从而证明足够的吸收。

[0194] 表5：有和无PHTN情况下的术后12小时的血清水平

[0195]

[0196] 所述研究没有足够的动力来检测对术后肺动脉高压(PHTN)的发病率的影响，然而，血浆瓜氨酸水平>37μmol//L的患者未发展肺动脉高压。这将有益于预防心肺分流术诱导的肺损伤后遗症的发展。

[0197] 实施例5

[0198] 手术期间的瓜氨酸的施用

[0199] 最初的目标是测试三种剂量的静脉内瓜氨酸在经历特定先天性心脏缺损的手术修复的儿童中的安全性和药物动力学。静脉内瓜氨酸施用具有全身性动脉低血压的理论风险。平均动脉压的不利下降被定义为从基线下降大于20％。基线术后平均动脉血压被计算为就在术后剂量或输注施用之前30分钟每5分钟收集的平均动脉血压测量值的平均值。如果在48小时研究期中的任何时间达到20％下降，则然后将床边监护仪设置为警报。

[0200] 基于来自先前动物研究的数据，所选择的原始剂量是200、400和600mg/kg。最初的研究设计是使用3个剂量和安慰剂对照的4组研究。招募了5名患者，并且数据安全性和监测委员会(DSMB监测员迅速注意到，用这些剂量实现的血浆水平非常高，尽管未注意到不良作用。随后，将研究设计改变为以50mg/kg开始并以50mg/kg间隔使剂量递增的开放标签剂量递增试验。每位患者在开始心肺分流术后在手术室接受2个剂量、1个剂量，并且4小时后在重症监护室接受一个剂量。数据总结在图9A-9C中。

[0201] 患者6和8接受50mg/kg的静脉内瓜氨酸并具有大约220μmol/L的峰值瓜氨酸水平和4小时的40μmol/L的谷值水平。未注意到不良副作用。这一谷值低于80-100μmol/L的目标范围，并且随后增加剂量。患者9和10接受100mg/kg的静脉内瓜氨酸并具有375μmol/L的峰值瓜氨酸水平和4小时的50μmol/L的谷值。同样，未注意到不良副作用。这一谷值也低于80-100μmol/L的目标范围，并且随后增加剂量。患者13-16接受150mg/kg的静脉内瓜氨酸并具有660μmol/L的峰值瓜氨酸水平和4小时的80μmol/L的谷值。这一4小时的谷值在80-100μmol/L的目标范围内且未进一步递增剂量。图10中总结了这3个剂量的瓜氨酸的药物动力学概况。

[0202] 半衰期被计算为大约85分钟，其太短而不能进行间歇给药。在药物动力学建模后，将研究设计改变为在心肺分流术时在OR中给予的150mg/kg的大丸剂剂量，接着4小时后持续输注9mg/kg/小时持续48小时。招募另外9名患者。与观察群组(-IV瓜氨酸)中的患者相比，研究患者(+IV瓜氨酸)中的瓜氨酸和精氨酸两者的平均血浆水平在图11A-11B中描绘。

[0203] 存在一例重大不良事件，但它与使用IV瓜氨酸无关。患者在AVSD修复(不在全身性低血压之前)后大约8小时发展心动过缓骤停。患者需要紧急ECMO支持48小时，并且随后完全恢复，并在第22天出院回家。DSMB审查了所述病例，并确定重大不良事件不太可能与瓜氨酸施用有关。

[0204] 基于这些数据，确定静脉内瓜氨酸是安全的，并且在手术开始时在心肺分流术时给予150mg/kg的大丸剂、接着4小时后持续输注9mg/kg/hr的组合可维持术后肺血管张力和血浆瓜氨酸的充分供应。

[0205] 实施例6

[0206] 正在经历先天性心脏手术的儿童中围手术期静脉内L-瓜氨酸药物动力学

[0207] 为了确定单次大丸剂剂量的IV瓜氨酸的清除和最佳剂量频率，利用了使用三种浓度的IV瓜氨酸：50、100和150mg/kg的剂量递增设计。在插管和开始心肺分流术后立即在手术室中给予瓜氨酸的剂量。总体目标是在初始剂量后实现100μmol/L或更大的持续瓜氨酸水平长达4小时。选择四小时时间点以允许完成手术程序并且患者在进一步给药之前在术后返回重症监护室(ICU)。复合瓜氨酸数据在图12中示出。

[0208] 根据该数据，确定150mg/kg是最佳剂量，因为其导致4小时水平接近100μmol/L。没有任何副作用，包括来自施用任何浓度的IV瓜氨酸的低血压。

[0209] 然而，根据以上数据，还确定大丸剂剂量的IV瓜氨酸的1/2寿命是大约60-90分钟并且将需要至少4小时给药，这甚至在ICU环境中也是不切实际的。药物动力学建模表明大约100μmol/L的持续瓜氨酸水平可通过在开始心肺分流术后在手术开始时给予的150mg/kg IV瓜氨酸的大丸剂剂量、接着4小时后持续输注9mg/kg/hr来实现。这种方案的PK建模在图13中示出。

[0210] 然后使用在CPB时的OR中150mg/kg的大丸剂剂量以及在初始大丸剂剂量后4小时在PICU中在术后开始的持续输注9mg/kg/hr的组合的这种修改的方案招募患者。瓜氨酸数据可从9名患者获得，并且呈现在图14A-14B中。这表明维持足够的血浆瓜氨酸供应。

[0211] 实施例7

[0212] 静脉内瓜氨酸研究

[0213] 所进行的静脉内瓜氨酸研究是随机化、安慰剂对照的双盲研究，主要临床结果是术后机械通气时间，并且其次是2个治疗组(瓜氨酸对比安慰剂)之间术后肺动脉高压的发病率。

[0214] 在Vanderbilt儿童医院招募了总计77名患者。基于手术时间表筛选患者。基于该时间表，对经历本研究中包括的5种计划的心脏手术之一的患者进行筛查(现在根据DSMB的推荐排除经历Norwood手术的患者)。

[0215] 停止研究以准备更大的多中心随机安慰剂对照试验。对来自这77名患者的数据的分析揭示，大多数接受瓜氨酸的患者未达到100μmol/L的治疗持续性目标血浆瓜氨酸水平，主要是由于通过在心肺分流术期间发生的血液过滤除去瓜氨酸。这些血液过滤技术在研究期间发生了变化，并且研究人员并未意识到这些变化。

[0216] 实施例8

[0217] 施用瓜氨酸用于心脏手术的方案

[0218] 最初的药物动力学模型假设封闭的系统。在手术期间没有显著代谢和尿液输出的情况下，所述模型假设将在手术持续时间保持通过原始瓜氨酸大丸剂所达到的治疗水平。然而，在研究过程早期的未知点，灌注实践被改变为在整个手术过程中纳入侵略性超滤和晶体交换。这意味着超滤有效地从循环中除去瓜氨酸，以使得在审查瓜氨酸水平后，实际上没有患者达到治疗药物水平。

[0219] 进行该实施例中的研究以测试修订的给药方案，所述方案被设计为实现和维持面对超滤和晶体置换时的治疗性瓜氨酸水平。尽管明显实现了该药物动力学终点，但该数据呈现的重点在于作为次要终点评估的功效参数。所述研究招募了22名患者，以11名患者的相等数量各自随机分配至安慰剂组和瓜氨酸组。

[0220] 结果

[0221] 在研究过程的早期，认识到两个参与中心中的一个在心肺分流术停止后立即将所有患者在手术室拔管。这排除了使用机械通气持续时间作为终点。相反，使用所有形式的通气支持的持续时间作为可能的终点应用事后分析。图15示出安慰剂对照组具有大致双峰呼吸机时间分布，其中一些儿童保持呼吸支持持续延长的时间段。相比之下，除一个异常值外，瓜氨酸治疗的儿童显示单峰分布，其呼吸支持的持续时间缩短。安慰剂组与瓜氨酸组之间的差异未达到显著性，但在应用Satterthwaite检验时显示强烈的趋势。相比之下，如图16所示，列联表分析确实实现临界意义。总体而言，所述结果被认为代表强烈的趋势。

[0222] 表6：瓜氨酸对呼吸支持的持续时间的影响的列联表分析

[0223]呼吸支持的持续时间安慰剂瓜氨酸
≤50小时 3 7
>50小时 8 2

[0224] 心血管参数提供另外的见解。图17示出瓜氨酸患者出人意料地显示明显更好的肌力药评分，特别是在ICU入院后15至18小时之后。收缩压显示瓜氨酸组在停止分流术后约20小时开始出现轻微的短暂升高，而两组之间的舒张压基本上相同。图18A。平均动脉压显示瓜氨酸组中的稍微短暂增加，如图18B所示，反映了收缩压变化。鉴于收缩压升高和动脉压升高的短暂性质，收缩压增加表明对于肌力药的需求可能比预期的要小。

[0225] 总呼吸支持的持续时间似乎是瓜氨酸预防先天性心脏手术修复并发的急性肺动脉高压的研究的可行终点。未观察到对血液动力学参数的不良作用。

[0226] 实施例9

[0227] 瓜氨酸制剂

[0228] 可首先利用精氨酸的细菌(粪链球菌)发酵、随后分离和提取步骤的过程作为非无菌散装粉末生产无菌瓜氨酸。然后将非无菌散装粉末复溶并进行内毒素减少和无菌过滤步骤，随后在无菌环境中结晶、干燥和微粉化。然后将无菌散装粉末用作无菌填充到玻璃小瓶中的“原料”，以产生成品药物产品，其在使用前用无菌稀释剂复溶。

[0229] 用于注射的每个瓜氨酸无菌小瓶可含有约300mg的无菌瓜氨酸粉末。每个小瓶可用6mL无菌注射用水(USP)复溶，并用约5.9mL的0.9％氯化钠(USP)进一步稀释至等于12mL的体积且浓度为300mg/12mL＝25mg/1mL。示例性患者输注可以是待以约25mg/mL的浓度施用的0.9％氯化钠(USP)。

[0230] 实施例10

[0231] IV L-瓜氨酸施用至经历用于先天性心脏缺损的手术修复的心肺分流术(CPB)的儿童和婴儿的药物动力学(PK)和安全性

[0232] 进行了多中心、IB期单盲、随机化的安慰剂对照研究，以确定IV L-瓜氨酸施用至经历用于先天性心脏缺损的手术修复的心肺分流术(CPB)的儿童和婴儿的药物动力学(PK)和安全性。

[0233] 所述研究的主要目的是在经历房间隔缺损(ASD)和/或室间隔缺损(VSD)或部分或完全房室间隔缺损(AVSD)的儿童的随访期间确定在围手术期给予的静脉内(IV)L-瓜氨酸递送的修订方案是否在给予瓜氨酸的组中达到>100μmol/L的血浆瓜氨酸水平，并将其与安慰剂组中的瓜氨酸水平进行比较。

[0234] 安全目标是进一步分析瓜氨酸的安全性概况，并且次要目标是确定瓜氨酸对术后临床结果的影响。

[0235] 招募了二十二(22)名患者并进行了治疗。根据从CPB起始开始直至术后48小时或直至移除动脉线的固定给药方案，患者接受研究药物或安慰剂输注。研究参与在出院时或第28天结束，以先到者为准。给药方案经设计以维持面对延长血液过滤时的血浆瓜氨酸水平。

[0236] 招募了二十二(22)名患者并进行了治疗。患者在CPB起始时接受150mg/kg的IV瓜氨酸大丸剂或安慰剂，随后将浓度为200μmol/L的L-瓜氨酸或安慰剂添加至在CPB期间使用的过滤或血浓缩置换流体中。在从CPB拔管后30分钟施用20mg/kg的瓜氨酸大丸剂，然后立即9-mg/kg/hr持续输注瓜氨酸或安慰剂48小时。研究参与在出院时或第28天结束，以先到者为准。

[0237] 血浆瓜氨酸浓度水平是主要的PK变量；这些是在7个围手术期时间点收集的血液样品中评估的。次要PK变量是同一样品组中精氨酸和一氧化氮(NO)代谢物的浓度。在组之间比较PK值。

[0238] 受试者在CPB起始时接受150mg/kg的IV瓜氨酸大丸剂或安慰剂，随后将浓度为200μmol/L的L-瓜氨酸或安慰剂添加至在CPB期间使用的过滤或血浓缩置换流体。在从CPB拔管后30分钟施用20mg/kg的瓜氨酸大丸剂，然后立即9-mg/kg/hr持续输注瓜氨酸或安慰剂48小时。

[0239] 主要安全性评估包括血液动力学监测，以使用年龄特异性限制来鉴定临床上显著的低血压。收集不良事件信息并且记录术后出血。

[0240] 进一步的安全性、实验室和临床评估从基线至出院进行，次要临床变量包括：术后机械通气、总呼吸支持的持续时间、血液动力学改善、通过超声心动图确定的术后PVT、血清肌酐和肝酶、肌力药评分、胸管使用的持续时间、重症监护室停留时间、住院时间和存活期。

[0241] 对研究结果的分析目前处于最后阶段，但并非所有的质量控制都没有完成，这意味着随后的数据可能经受微小的变化。

[0242] 虽然，下文详述的分析显示以下优选使用由这些参数中的每一个的持续时间中的较长时间组成的复合变量作为在重症监护室中停留的持续时间的替代。这种偏好的原因是ICU停留的实际持续时间可能受到外来变量(诸如一天中的时间和床位可用性等)的影响。接受研究药物的患者显示机械通气和肌力药疗法的复合持续时间比接受安慰剂的患者更短。因此，如通过复合替代标记变量评估的，接受研究药物的患者比接受安慰剂的患者更快地从ICU出院。修订的给药方案实现了血浆瓜氨酸水平始终高于100μmol/L的目标水平，如下图19所示。接受瓜氨酸的患者显示机械通气的持续时间缩短，如图20所示。

[0243] 在关于机械通气的位置的临床实践中注意到一些差异。一个位置倾向于在手术室中对患者拔管，而不记录此类患者的拔管时间。出于分析目的，对于此类患者，术后机械通气的持续时间被设定为零。当这些患者通过治疗分层时，显示所有接受静脉内L-瓜氨酸的6名患者(100％)已在手术室拔管，相较而言安慰剂组中6名患者中仅有2名(33％)。

[0244] 与机械通气的时间长度一样，肌力药疗法的持续时间显示两个治疗组之间的显著差异，如图21所示。

[0245] 在图21中，数据被定义为肌力药使用的开始时间与结束时间之间的时间。在第一次测量的评分之前的所有缺失或0总的肌力药评分被设置为0，并且因此不被认为是使用肌力药。考虑总的肌力药评分，其是基于多巴胺、多巴酚丁胺、米力农、肾上腺素、苯基肾上腺素和去甲肾上腺素计算的。不使用肌力药的患者的使用肌力药的时间长度被设定为0小时(未审查)。

[0246] 如前所述，停止机械通气和肌力药疗法是重症监护室出院准备的两个主要决定因素。包括(对于每个受试者)两个参数-机械通气或肌力药疗法的持续时间-中较长者的复合变量可充当重症监护室停留持续期间的有效且准确的替代物。图22示出当比较瓜氨酸和安慰剂组时复合变量的差异。接受研究药物的患者显示机械通气和肌力药疗法的复合持续时间比接受安慰剂的患者更短。因此，如通过复合替代标记变量评估的，接受研究药物的患者比接受安慰剂的患者准备更快地从PICU出院。除了指示更短的PICU时间，较短的机械通气时间降低增加人身伤害的风险。

[0247] 除了达到靶向血浆瓜氨酸水平外，该研究还产生了统计学上显著且接近显著的结果，从而证明在一小组22名受试者中治疗组与对照组之间机械通气和肌力药疗法的持续时间的瓜氨酸治疗-依赖性差异。

[0248] 术后有创机械通气的持续时间被导出为从心肺分流术分离直到气管内拔管的时间(以小时计)。如果患者在拔管后24小时内需要重新插管，则在主要分析中添加重新插管时间。在第二次分析中，不包括重新插管时间。

[0249] 包括重新插管时间，有创机械通气的平均持续时间在安慰剂组中比瓜氨酸治疗组中明显更长，其中瓜氨酸治疗的患者仅需要平均5小时的有创通气，而安慰剂治疗的患者需要37小时(表8)。在ANOVA检验中差异未达到统计学显著性，最可能基于安慰剂组中持续时间的大变化。然而，当排除重新插管时间时，所述组之间的差异仍然显著，并且在ANOVA中达到统计学显著性(p＝0.0317)。通过Wilcoxon秩和检验显示两种分析的统计显著性。

[0250] 停止正压通气和肌力药疗法是从重症监护室出院准备的两个主要决定因素。总之，作为由正压通气支持或肌力药疗法的持续时间中较长者组成的复合变量，它们可充当重症监护室停留的持续时间的有效替代物。这后一个变量受到可能偶然延长它的混杂因素(诸如缺乏床位可用性)的影响。

[0251] 总之，来自该研究的数据显示施用的给药方案实现药物动力学终点。此外，尽管研究的样本量，但该研究表明，对于治疗组与对照组之间机械通气和肌力药疗法的持续时间，有利于瓜氨酸的明显治疗依赖性差异。组合在复合变量中，结果显示瓜氨酸对于从重症监护室出院时间具有临床意义的治疗功效。因此，该研究的结果表明，静脉内瓜氨酸施用可在预防心肺分流术诱导的肺损伤的临床后遗症中具有有益作用。

[0252] 实施例10A

[0253] 药物动力学分析

[0254] CPB程序期间和之后的瓜氨酸浓度水平是本研究中的目标PK参数。在CPB后立即随访期期间，用静脉内瓜氨酸治疗的患者的目标水平是血浆瓜氨酸水平>100μmol/L。在7个围手术期时间点进行血浆采血：手术前基线、CPB期间(大丸剂后1)以及在手术/CPB后时间点0小时(大丸剂前2)、6小时、12小时、24小时和48小时。

[0255] 在表7中按治疗组总结了各个时间点的平均和中值瓜氨酸浓度。在所有可用数据的采样时间内，瓜氨酸治疗组中的平均瓜氨酸浓度超过了100μmol/L的指定下限，而安慰剂组中的平均瓜氨酸浓度在所有分析的时间点均低于这一阈值。值得注意的是瓜氨酸组中的高平均基线值(200.9μmol/L)。该组中的一名患者(02-004)呈现1919μmol/L的基线瓜氨酸水平，即在静脉内瓜氨酸治疗之前。没有关于基线瓜氨酸水平对该患者来说高的原因的信息。可用数据表明，在第一次用瓜氨酸治疗之前抽取基线样品。该组中所有其他患者中的基线瓜氨酸值显著更低，范围为8至42μmol/L。

[0256] 表7：随时间推移的瓜氨酸浓度[μmol/L]

[0257]

[0258] a没有瓜氨酸患者的48小时的采样数据可用。一名患者(01-007)在第46小时收集样品，但未包括在48小时分析中，因为所述样品被认为是非计划的评估。另一名患者(02-010)接受持续输注持续47.5小时，但对于48小时时间点没有数据可用。

[0259] SD＝标准偏差，N＝患者数量，n＝具有可用数据的患者数量。

[0260] 因此，中值瓜氨酸值更适合描绘瓜氨酸浓度随时间推移的变化。在图19中以图形方式示出与手术后相比的CPB程序期间和基线时的中值瓜氨酸值。在所有CPB后随访时间点，可观察到与安慰剂组相比，瓜氨酸治疗组中的中值瓜氨酸水平显著增加。

[0261] 在瓜氨酸治疗组(不包括基线样品)中采集的总计59个样品中仅5个显示血浆瓜氨酸水平≤100μmol/L(表8)。相比之下，从安慰剂治疗的患者取得的所有样品具有≤100μmol/L的瓜氨酸水平。瓜氨酸浓度的这种差异具有高度统计学显著性(p＝0.0006)。

[0262] 表8：瓜氨酸浓度≥100μmol/L的样品

[0263]

[0264] 注意：除基线样品外的所有样品均用于分析。Cochrane-Mantel-Haenszel检验基于患者的任何瓜氨酸水平是否高于100μmol/L。

[0265] 瓜氨酸是精氨酸和一氧化氮的前体。表9中提供了每个采样时间点的精氨酸和一氧化氮值的总结。

[0266] 表9：随时间推移的精氨酸和一氧化氮浓度

[0267]

[0268] SD＝标准偏差，N＝患者数量，n＝具有可用数据的患者数量。

[0269] 中值也在图24A和图24B中以图形方式示出。与瓜氨酸不同，瓜氨酸治疗患者中的血浆精氨酸仅在第一瓜氨酸大丸剂后立即略微升高。精氨酸水平上升的这种滞后可能反映了瓜氨酸可用于合成精氨酸所需的时间。因此，与安慰剂治疗的患者相比，瓜氨酸治疗的患者中精氨酸的显著升高在大丸剂前2个时间点显示。手术后，瓜氨酸组中的精氨酸水平维持升高在60μmol/L左右，而它们在安慰剂组降至约30μmol/L。

[0270] 在每个治疗组的采样时间点，血浆一氧化氮水平或多或少保持不变。这一结果可能并不出人意料，因为一氧化氮的产生是局部现象。添加瓜氨酸预期改善局部严格调节的NO产生；然而，所述增加可能不会在血流中以摩尔显示。

[0271] 实施例10B

[0272] 术后有创机械通气

[0273] 术后有创机械通气的持续时间被导出为从心肺分流术分离直到气管内拔管的时间(小时)。如果患者在拔管后24小时内需要重新插管，则在主要分析中添加重新插管时间。在第二次分析中，不包括重新插管时间。

[0274] 安慰剂组中仅一名患者需要重新插管。患者(02-011)在CPB结束后第4天首次拔管，但在第二天再次插管并再保持插管另外6天。

[0275] 包括重新插管时间，有创机械通气的平均持续时间在安慰剂组中比瓜氨酸治疗组中明显更长，其中瓜氨酸治疗的患者仅需要平均5小时的有创通气，而安慰剂治疗的患者需要37小时(表10)。在ANOVA检验中差异未达到统计学显著性，最可能基于安慰剂组中持续时间的大变化。然而，当排除重新插管时间时，所述组之间的差异仍然显著，并且在ANOVA中达到统计学显著性(p＝0.0317)。通过Wilcoxon秩和检验显示两种分析的统计显著性。

[0276] 表10：有创机械通气的持续时间[小时]

[0277]

[0278] 与安慰剂组相比，卡普兰-迈耶(Kaplan-Meier)存活分析证实与安慰剂组相比，瓜氨酸组中的有创机械通气的持续时间缩短。图25A-25B示出包括重新插管时间的两个治疗组的机械通气的持续时间。位置02倾向于在手术室(OR)对患者拔管，并且通常不记录这些患者的拔管时间。令人感兴趣的是，在位置02的8例OR拔管患者中，6例接受瓜氨酸治疗，并且仅2例接受安慰剂。在第一分析中，这些患者的术后机械通气的持续时间设定为零，并且对所有通气时间为零的患者都进行审查(图25A)。在第二分析中，未对通气时间为零的患者进行审查(图25B)。两个分析均显示基于对数秩检验的治疗组之间的统计学显著差异(分别为p＝0.0498和p＝0.0089)。

[0279] 在图26A-26B中示出在一名患者中不包括重新插管时间的有创机械通气的持续时间的卡普兰迈耶曲线。结果证实瓜氨酸优于安慰剂治疗的优点，并且在两个分析中均显示有利于瓜氨酸的统计学显著性。

[0280] 实施例10C

[0281] 总呼吸支持

[0282] 总呼吸支持的分析包括研究期间所需的任何有创和无创呼吸支持。瓜氨酸治疗组中呼吸支持的平均总持续时间不到安慰剂治疗组的持续时间的一半；差异是统计上显著的(表11)。

[0283] 表11：呼吸支持的总持续时间[小时]

[0284]

[0285] n＝具有可用数据的患者。

[0286] 对于图27A-27B中的所有患者(未审查)和未审查呼吸支持的患者均显示证实瓜氨酸优于安慰剂治疗的优点的卡普兰-迈耶存活曲线。

[0287] 实施例10D

[0288] 使用肌力药的时间长度和肌力药评分

[0289] 从手术后首次使用时间到研究药物在48小时完成时记录使用IV肌力药的时间长度，即在当前分析中使用肌力药的持续时间最长为48小时。对在手术后第48小时仍接受肌力药的患者进行审查。静脉内(IV)肌力药使用的平均持续时间在瓜氨酸组中明显低于安慰剂组(表12)。然而，未达到治疗间差异的统计学显著性。

[0290] 表12：静脉内肌力药持续时间[小时]

[0291]

[0292]

[0293] 使用静脉内(IV)肌力药的时间长度的存活分析曲线呈现在图28A-28B中。主要的卡普兰-迈耶分析审查仍然在第48小时使用肌力药的患者，但不应用额外的审查(图27A)。第二分析还审查了未使用肌力药(即肌力药时间＝0)的患者(图27B)。两个分析均显示瓜氨酸组与安慰剂组之间的肌力药使用的持续时间的显著差异。瓜氨酸治疗优于安慰剂治疗的优点在主要分析中是统计上显著的，无任何额外的审查(p＝0.0351，对数秩检验)。

[0294] 进行了第三卡普兰-迈耶分析，省略了静脉内肌力药使用的持续时间为零的患者。结果与所审查的时间＝0的总体群体的那些相同。与安慰剂组相比，总结术后使用所有静脉内(IV)肌力药的总肌力药评分在瓜氨酸组中显著更低(表13)。在所分析的整个术后时间内，肌力药评分的差异是明显的(图29)。基于总肌力药评分，瓜氨酸在肌力药使用中的优点在重复测量ANOVA中是统计上显著的(p＝0.0438)。

[0295] 表13：肌力药评分

[0296]

[0297] 实施例10E

[0298] 血管活性药物

[0299] 使用血管活性药物(包括硝酸甘油、硝普盐和血管加压素)的总小时数从手术结束直至停用血管活性药物或研究药物结束(第48小时)(以先发生者为准)计算。表14比较瓜氨酸组和安慰剂治疗组的使用血管活性药物的时间长度。与安慰剂治疗的患者相比，伴随血管活性治疗的总持续时间在瓜氨酸治疗的患者中更短，但差异不是统计上显著的。对于总血管活性评分显示类似的结果。然而，接受瓜氨酸的患者实际上的确显示较短的血管活性药物总持续时间，如图30所示。

[0300] 表14：血管活性药物的使用

[0301]

[0302] 实施例10F

[0303] ICU停留的持续时间

[0304] ICU停留的持续时间被一次分析为ICU中花费的术后总小时数，并且一次分析为患者需要术后机械呼吸机或持续静脉内肌力药或血管舒张剂支持的术后总小时数。参数的后一种组合代表ICU停留的另一个替代终点。

[0305] 使用任一定义，ICU停留的持续时间对于用安慰剂治疗的患者明显长于用瓜氨酸治疗的患者(表15)。排除安慰剂组中一名患者重新插管的时间，瓜氨酸治疗的患者中ICU停留的持续时间仍然仅是安慰剂治疗患者的持续时间的约一半长。治疗间差异的统计学显著性在Wilcoxon检验中示出。

[0306] 表15：ICU停留的持续时间

[0307]

[0308] 根据最长持续时间的定义，PICU停留的总持续时间以及ICU停留的持续时间的卡普兰-迈耶曲线在图31和图32A-32B中示出。特别地，ICU停留的最长持续时间定义的存活分析证实瓜氨酸优于安慰剂的优点，统计学显著性在两种分析中示出。

[0309] 实施例10G

[0310] 复合终点

[0311] 停止正压通气和肌力药疗法是从重症监护室出院准备的两个主要决定因素。将它们组合为复合变量以充当ICU停留的持续期间的额外有效替代终点。

[0312] 复合终点包括正压通气支持或肌力药疗法的持续时间中的较长者。由于肌力药使用仅记录直到术后第48小时(研究药物治疗结束)，因此在该时间点审查肌力药使用持续直到第48小时并且机械通气持续时间≤48小时的患者。如果机械通气持续超过48小时时间点，则在分析中使用机械通气的持续时间。

[0313] 表16总结复合终点的结果，包括和不包括安慰剂组中需要重新插管以进行额外机械通气的一名患者的重新插管时间。此外，对于有创机械通气和肌力药要求的组合，与安慰剂治疗相比，对于瓜氨酸存在明显的优点。在Wilcoxon秩和检验中，治疗间差异是统计上显著的。

[0314] 表16：有创机械通气或肌力药使用的持续时间的复合分析[小时]

[0315]

[0316] 复合终点的卡普兰-迈耶曲线呈现在图33中，包括和不包括重新插管时间在两个分析中，对仍然在48小时进行肌力药使用并且机械通气少于48小时的患者进行了审查。在两个分析中，瓜氨酸治疗的患者比安慰剂治疗的患者需要统计学上显著更少的机械通气或肌力药。

[0317] 实施例10H

[0318] 住院的持续时间

[0319] 住院的持续时间被计算为术后直至出院的总天数。平均住院持续时间在瓜氨酸治疗组中比在安慰剂治疗组中更低，然而差异不是统计上显著的(表17)。

[0320] 表17：住院的持续时间

[0321]

[0322] 实施例10A-10H的药物动力学和临床结果

[0323] 实施例10A-10H中PK和临床结果分析的结果显示统计学上显著的结果或支持本文描述的方案可用于维持血浆瓜氨酸水平并因此降低心肺分流术肺损伤的发病率和严重程度的强烈趋势。本文描述的方法在接受瓜氨酸的患者中实现>100μmol/L的目标血浆瓜氨酸水平。与接受安慰剂的患者相比，机械通气的持续时间在接受瓜氨酸的患者中减少。与接受安慰剂的患者相比，使用肌力药来支持心输出量的持续时间在接受瓜氨酸的患者中减少。与安慰剂治疗的患者相比，伴随血管活性药物治疗的总持续时间在瓜氨酸治疗的患者中更短。与安慰剂治疗组相比，对呼吸支持的总体需求在瓜氨酸治疗组中较低。接受研究药物的患者表现出比接受安慰剂的患者更短的正压通气和肌力药疗法的复合持续时间。因此，如通过复合替代标记变量评估的，接受瓜氨酸的患者比接受安慰剂的患者更快地从ICU出院。
这也显示在ICU停留持续时间的分析以及机械通气、静脉内肌力药使用或血管扩张剂使用的最长持续时间的分析中。类似地，与安慰剂治疗的患者相比，总住院持续时间在瓜氨酸治疗的患者中更短。

[0324] 本文描述的包括在围手术期给予的施用IV L-瓜氨酸递送的方法在经历房间隔缺损(ASD)和/或室间隔缺损(VSD)或部分或完全房室间隔缺损(AVSD)的手术修复的儿童中在随访期间达到>100μmol/L的血浆瓜氨酸水平。此外，瓜氨酸治疗导致PVT出人意料的下降，并且因此需要与先天性心脏病变的手术修复相关的延长的术后有创机械通气。

[0325] 结果显示所施用的IV瓜氨酸的剂量(大丸剂和输注)实现了高于目标水平的持续高瓜氨酸血浆水平。在所有分析的采样时间点，瓜氨酸治疗组中的平均瓜氨酸浓度超过了100μmol/L的指定下限，而安慰剂组中的平均瓜氨酸浓度在所有分析的时间点均低于这一阈值。具有高于目标水平的瓜氨酸浓度的样品数量的差异是高度统计学上显著的(p＝
0.0006)，有利于瓜氨酸治疗。

[0326] 根据本文所述的方法接受瓜氨酸的患者还显示出比接受安慰剂的患者更短的机械通气和肌力药疗法的复合持续时间。因此，如通过复合替代标记变量评估的，接受研究药物的患者比接受安慰剂的患者更快地从ICU出院。

[0327] 在瓜氨酸或安慰剂治疗期间，一氧化氮(NO)的水平没有显著变化。这一发现可通过一氧化氮的非常局部产生来解释。瓜氨酸治疗预期改善局部严格调节的NO产生，但NO的变化可能不可记录在血液流中。

[0328] 在所述研究中收集的安全性数据显示L-瓜氨酸施用是安全的，并且在这种治疗下未发生出人意料的AE和/或SAE。瓜氨酸组中的所有患者(100％)和安慰剂组中73％的患者经历至少一次治疗紧急的AE。在用瓜氨酸治疗的患者中，最频繁的AE是胸腔积液(36％)、呼吸急促(27％)、高血压(27％)和低血压(27％)。安慰剂组中最频繁的AE是胸腔积液(45％)、高血压(36％)、结性心律(27％)和呕吐(27％)。据报道无导致死亡的AE、无SAE并且无导致停用的AE。

[0329] 2个治疗组之间的术后出血没有差异，如胸管引流的长度和体积所指示。出于安全原因，研究处理对所研究的大多数实验室参数没有明显影响。在治疗开始后长达24小时，AST水平以及总胆红素浓度在两个治疗组中至少翻倍，而平均ALKP水平。BUN在安慰剂组中保持稳定，而其在瓜氨酸组从基线到第2天增加(p＝0.0111)。

[0330] 心率在安慰剂组中始终高于瓜氨酸组。治疗对氧饱和度或全身动脉血压没有值得注意的影响。总之，该研究的结果表明，根据本文所述的方法静脉内施用瓜氨酸可通过在手术期间防止eNOS酶的解偶联而在预防CPB诱导的肺损伤的临床后遗症中发挥有益作用。

[0331] 虽然已经结合这一优选实施方案描述了前述发明，但是本发明不限于此，而是仅由以下所附权利要求的范围限制。

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一种ICU重症监护设备	2020-05-17	287
一种重症监护护理床	2020-05-17	63
一种重症监护床	2020-05-13	667
ICU重症监护设备	2020-05-13	269
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心肺分流术诱导的肺损伤的后遗症

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发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：