專利名稱：：維持產胰島素細胞功能的方法維持產胰島素細胞功能的方法發明領域本發明涉及在患有胰島素相關疾病的患者中減輕胰腺脅迫和延長產胰島素細胞壽命的方法，所述患者盡管能夠產生胰島素，但是早期胰島素釋放不足。
背景技術：
：糖尿病目前困擾著全世界至少2億人。糖尿病的兩個主要亞型包括1型和2型。1型糖尿病占2億受糖尿病困擾的人中的約10%。1型糖尿病是由朗格漢斯島中分泌胰島素的P-細胞自身免疫破壞導致的。2型糖尿病占據剩余90%受困擾的個體，該患病率仍在增長。2型糖尿病通常(但不總是)伴隨著肥胖癥，盡管之前其被稱作遲發性或成人發作性糖尿病，但是現在其在年輕個體中日益盛行。2型糖尿病由胰島素抵抗和胰島素分泌不足的組合引起。胰島素的生理學作用在非脅迫的正常個體中，由于內在的反饋回路，基礎葡萄糖水平將趨向于天天保持相同。血漿葡萄糖濃度上升的任何趨勢被胰島素分泌的提高和胰高血糖素分泌的抑制抗衡，所述胰島素分泌的提高和胰高血糖素分泌的抑制調節肝葡萄糖生成(糖異生和從糖原儲存中釋放)和組織葡萄糖吸收以維持血漿葡萄糖濃度不變。如果個體增重或由于任何其它原因成為胰島素抵抗，則血糖水平會上升，引起提高的胰島素分泌以補償胰島素抵抗。因此，葡萄糖和胰島素水平被調節以使得這些濃度的改變最小化，同時維持相對正常的葡萄糖產生和利用。已鑒定出了五個不同的胰島素分泌期(1)基礎胰島素分泌，其中胰島素在吸收后(postabsorptive)狀態中釋放；(2)頭期，其中胰島素分泌在腸吸收任何營養之前由看見、聞到和嘗到食品引發，由胰腺神經支配介導；(3)第一期胰島素分泌，其中胰島素的最初猝發在e-細胞暴露于快速提高的葡萄糖或其它促分泌物之后的第一個5-10分鐘之內釋放；(4)第二期胰島素分泌，其中胰島素水平更漸進地上升，并與刺激的程度和持續時間相關，和(5)僅在體外描述的第三期胰島素分泌。在這些過程中胰島素像許多其它激素一樣，以脈沖形式分泌，導致血中濃度振蕩。振蕩包括與較慢振蕩(每80-120分鐘發生)重疊的快速脈沖(每8-15分鐘發生)，所述較慢振蕩與血糖濃度中的波動相關。胰島素分泌可由除葡萄糖外的其它有活力的物質(特別是氨基酸)以及激素和藥物誘導。眾所周知食物攝取后所觀察到的胰島素應答不能僅通過血糖水平的升高解釋，其還取決于其它因素，如膳食中游離脂肪酸和其它促分泌物的存在、神經激活的頭期和胃腸道激素。當個體被給予靜脈內葡萄糖激發時，觀察到雙階段胰島素應答，其包括快速上升到峰、峰間最低值和隨后的較慢增長階段。該雙階段應答僅在葡萄糖濃度快速上升時(例如在葡萄糖推注或葡萄糖輸注之后)被觀察到。在生理條件下觀察到的葡萄糖施用的較慢提高誘導更逐漸增長的胰島素分泌，而不是應答于葡萄糖劑團輸注而觀察到的明確的雙階段應答。在正常生理條件下模擬第一期胰島素應答表明比起靜脈劑團注射葡萄糖(在約3-10分鐘內達到Q^)來說，餐后葡萄糖濃度上升地更加漸進(在約20分鐘內達到C皿)。健康的胰腺P-細胞產生對膳食樣葡萄糖接觸的早期應答，其在門脈循環和外周中快速提高血清胰島素。相反，具有受損的第一期胰島素應答的缺陷型P-細胞對膳食樣葡萄糖接觸產生緩慢的應答。越來越多的證據表明葡萄糖攝取之后的早期相對快速的胰島素應答在餐后葡萄糖穩態維持中起關鍵性作用。胰島素濃度的早期波動能夠限制初始葡萄糖偏移，這主要通過抑制內源葡萄糖產生。因此，糖尿病患者中快速胰島素應答的誘導預期能產生經改善的血糖穩態。在正常個體中膳食誘導胰島素突發分泌，在血清胰島素濃度中產生相對陡的尖峰，所述尖峰隨后相對快速地衰退(見圖1)。該早期胰島素應答負責葡萄糖從肝釋放的關閉或減少。然后穩態機制使胰島素分泌(和血清胰島素水平)與葡萄糖負荷匹配。這觀察為適度提高的血清胰島素水平緩慢衰減至基線，并且是第二期動力學。糖尿病糖尿病的主要特征在于受損的0-細胞功能。在1型和2型兩種糖尿病的疾病進展早期發生的一種異常是進食誘導的快速胰島素應答的缺失。從而肝持續生成葡萄糖，所述葡萄糖增加了從膳食基礎成分中攝取和吸收的葡萄糖。2型糖尿病通常呈現對血糖水平上升的延遲應答。雖然正常個體通常在攝食后2-3分鐘內開始釋放胰島素，但是2型糖尿病可不分泌內源胰島素直到血糖開始上升，然后為第二期動力學，即濃度緩慢上升至經擴展的平臺。因此，內源葡萄糖產生不關閉并在耗盡后持續，且患者經歷高血糖(提高的血糖水平)。2型糖尿病的另一特征在于受損的胰島素作用，稱作胰島素抵抗。胰島素抵抗自身表現為降低的最大葡萄糖消除速率(GERmax)和維持GERmax所需要的提高的胰島素濃度。因此，為了處理給定的葡萄糖符合，需要更多的胰島素，并且所述提高的胰島素濃度必須維持一段更長的時間。因此，糖尿病患者也在延長的時間段中暴露于提高的葡萄糖濃度中，這進一步加劇了胰島素抵抗。另外，延長的提高的血糖水平自身對P細胞也是有毒的。身體的自身免疫系統破壞胰腺的產胰島素細胞(e細胞)，導致發生1型糖尿病。這最終導致完全的胰島素激素缺乏。然而，在發作后緊隨的一段時間內，大部分患者經過一個"蜜月"期。早期胰島素釋放已經喪失時，剩余的3細胞仍然作用并產生一些胰島素，所述胰島素以第二期動力學釋放。由于甚至部分的3細胞功能在避免糖尿病的許多長期并發癥時是關鍵性的，所以目前糖尿病研究的一個焦點是維持這些殘余的P細胞的功能。2型糖尿病是由不同并且還并未充分理解的事件導致的。早期胰島素釋放的早期喪失和導致的連續葡萄糖釋放造成提高的葡萄糖濃度。高葡萄糖水平促進胰島素抵抗，胰島素抵抗產生延長的血清葡萄糖濃度提高。該狀態能夠導致自我放大循環，其中不斷提高的胰島素濃度對調控血糖水平更不有效。另外，如上文所述，提高的葡萄糖水平對e細胞是有毒的，降低功能性3細胞的數量。損傷滋養胰島的微脈管生長或維持的遺傳缺陷也能夠在它們的衰退中起作用(Glee，S.M.，etal.NatureGenetics38:688-693,2006)。最后，胰腺被完全壓制，個體進而發展出與患有1型糖尿病的人相似的胰島素缺乏。治療胰島素治療是1型糖尿病的標準療法，因為幾乎沒有患者被鑒定為處于蜜月期。盡管初期2型糖尿病可以用控制飲食和鍛煉來治療，但是大部分早期2型糖尿病患者目前用口服抗糖尿病劑治療，但是成功率有限。人們通常隨著疾病的發展轉為胰島素治療。然而這些療法不代表治愈。目前的胰島素治療方式可補充或代替內源制造的胰島素以提供基礎和第二期樣的圖，但是不能模仿第一期動力學(見圖2)。另外，傳統的胰島素療法通常涉及每天僅注射一次或兩次胰島素。然而更強烈的療法(如每天施用三次或更多，提供更好的血糖水平控制)是明確有益的(參閱例如Nathan,D.M.,etal.,NEnglJMed353:2643-53,2005)，但是許多患者不愿接受額外的注射。直至最近，皮下(SC)注射已成為將胰島素遞送給1型和2型糖尿病患者的唯一途徑。然而，SC胰島素施用不能引起所施用的胰島素的最佳藥效。進入血的吸收(即便與速效胰島素類似物一起)不模擬血清胰島素濃度中陡峰的膳食生理學胰島素分泌模式。皮下注射對向2型糖尿病患者提供胰島素也很少理想，這實際上可因為延遲的、可變的和淺的作用發生而使得胰島素作用更為惡化。然而已顯示如果隨膳食靜脈內施用胰島素，早期2型糖尿病患者會經歷肝葡萄糖釋放停止，并顯示出提高的生理學葡萄糖控制。另外，他們的游離脂肪酸水平比起無胰島素治療更快的速率下降。盡管在治療2型糖尿病中可能有效，但是靜脈內施用胰島素不是合理的解決方法，因為對患者而言每餐靜脈施用胰島素不是安全或可行的。盡管糖尿病糖尿病管理進展在改善，但是糖尿病仍然是使人喪失能力的慢性疾病，如果不被治療，其可能伴隨末期器官并發癥和過早死亡。因此，許多研究人員已經注意到移植途徑，期望這能減輕對慢性胰島素注射、頻繁的血糖檢測和嚴格注意飲食和鍛煉的需要。最近在基于基因和細胞的治療中的進步已經提供了治愈糖尿病的希望。這些包括下述努力通過復制或新生來再生存在的e細胞、操作胚胎干細胞以分化為e細胞，和使用胰腺或肝前體細胞作為胰島素的來源。最近的工作得到了從移植的經遺傳操作的肝細胞成功生產胰島素的證據，所述肝細胞來自糖尿病患者自身的肝。細胞治療糖尿病的最先進的方法(其已經達到臨床應用階段)是P細胞的移植。在移植患者中，存在在一些受治療的個體中胰島素不依賴的證據。e細胞移植比起全器官移植具有較少的侵略性，因為只有胰腺的內分泌部分(胰島)通過經皮導管被移植。該研究領域的結果是令人沮喪的，直至UDr.JamesShapiroofEdmonton,Canada(Shapiroetal.,DiabetesJuly2002,5:2148)得出的進展。Dr.Shapiro開發了Edmonton方案。Edmonton方案使用無皮質類固醇的抗排斥給藥法并移植足夠數量的胰島(每個移植物需要約2-4個供體器官)。該小組報導了患有1型糖尿病的7個連續患者在胰島移植后1年被賦予了胰島素不依賴(HirschbergBetal.,Diabetes/MetabolismResearchandReviews2003;19:175-178)。然而，3年之后返回到胰島素治療表明被移植的胰島失效了。胰島素移植的前提是處理器官供體的胰腺，從而將負責其外分泌功能(分泌消化酶)的剩余95%腺體與負責內分泌激素分泌(朗格漢斯島，或其P細胞)的5%腺體分離。分離后通過置于肝門靜脈中的細管輸入產胰島素的胰島，所述肝門靜脈是將血液從腸運輸至肝的主要血管。輸入后血管將胰島運輸進入肝，它們留在那里并開始制造胰島素以調節血糖。目前的方法利用約2-4個供體胰腺(來自尸體)和無皮質類固醇的免疫移植治療給藥法來預防移植排斥。胰島移植方法的一個問題在于胰島細胞的壽命。患者在2年中對胰島素不依賴。之后他們一般返回胰島素治療，盡管使用低于移植前的劑量。胰島失效的原因并不清楚，但是已經提出胰島細胞被脅迫，且全部功能受到損壞。在胰島移植物受體中達到的血糖調控通常優于用胰島素治療、節食和鍛煉所達到的。只要胰島素功能存在，幾乎沒有(如果有的話)關于嚴重低血糖發作的報導。然而，患者沒有重新得到對低血糖的"正常"反調節激素應答。只有少量的患者達到根據美國糖尿病協會(AmericanDiabetesAssociation)標準的正常血糖水平。當通過靜脈葡萄糖輸注引發急性第一期胰島素應答時，經成功轉移的患者的胰島顯示出與正常個體相比顯著減小的胰島素峰。因此，盡管病理學不同，但是處于疾病"蜜月"期的1型糖尿病、2型糖尿病(具有殘余的e細胞功能)和P-細胞移植物受體均具有以下相似的胰腺功能缺乏不足的早期胰島素釋放和第二期釋放的降低的功效。本發明的一個目的是補償生理學早期釋放的缺乏，從而延長或維持e細胞的功能。
發明內容本發明提供了適用于在蜜月期1型糖尿病、早期2型糖尿病和胰島移植患者中降低胰腺脅迫并延長產胰島素細胞壽命的方法。該方法的實施方案包括以下述方式施用胰島素所述方式模擬進餐相關的早期胰島素應答，使用足以降低胰島素原和/或調控葡萄糖偏移的劑量。通過模擬早期動力學，可在施用約12分鐘到約30分鐘之內達到峰血清胰島素水平。血清胰島素水平也可在施用約兩或三小時之內恢復至基線。在一個實施方案中，在進餐時向需要胰島素治療的患者施用胰島素，所述進餐時間即開始進餐之前約10分鐘內、優選5分鐘，或開始進餐之后30、25、15或10分鐘。(之后較短的時間優選用于胃排空正常的患者，之后較長的時間適合胃排空延遲的患者)。在一種優選的實施方案中，通過吸入與胰島素絡合的哌嗪二酮的干粉配方達到肺遞送，通過使用單位劑量吸入器促進所述吸入。本文使用術語"延胡索酰哌嗪二酮(FDKP)"也包括其鹽。優選的劑量在約15到90IU范圍內，或24IU的與延胡索酰哌嗪二酮絡合的胰島素，或其等價物。延長產胰島素細胞壽命的方法的實施方案包括其中胰腺脅迫被測量為生理學(或內源)第一期或早期胰島素應答的喪失；其中胰腺脅迫被測量為無輔助胰島素治療時血清胰島素原水平的提高；其中急性葡萄糖偏移引起的氧化脅迫被測量(例如游離的8-異前列腺素F2a(8-isoPGF2o;)的24小時分泌率)為胰腺脅迫的代替品；和其中胰腺脅迫通過無其它治療時調控血糖水平的能力衰退、分泌(例如興奮的C-肽)能力降低、胰島素敏感度降低(例如HOMA-S:胰島素敏感度的體內穩態模型評估)。還可以通過測量P細胞質量或對細胞凋亡的敏感度來評估產胰島素細胞的壽命。本發明另一方面包括適用于維持產胰島素細胞的組合物。該組合物包括受控釋放的胰島素配方。本發明還一方面包括適用于維持產胰島素細胞的組合物。該組合物包含延遲起效制劑，其包括胰島素配方。在本發明的一個實施方案中，提供了在患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者中維持產胰島素細胞功能的方法，包括向患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者提供胰島素劑量；將所述胰島素劑量施用給所述患者；其中所述胰島素劑量在所述患者中模擬生理學的進食相關早期胰島素應答，以及維持所述產胰島素細胞的功能。在另一實施方案中，患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者是蜜月期的1型糖尿病患者。在另一實施方案中，患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者是產胰島素細胞的移植受體。在另一實施方案中，患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者是2型糖尿病患者。在本發明的另一實施方案中，口服施用所述胰島素劑量。在另一實施方案中，吸入胰島素劑量。還在另一實施方案中，胰島素劑量包括干粉配方。在本發明的一個實施方案中，胰島素劑量包含足夠降低胰島素原血清水平的劑量。在另一實施方案中，胰島素劑量包含足夠調控葡萄糖偏移的劑量。在另一實施方案中，胰島素在施用約15分鐘之內達到峰血清水平。在另一實施方案中，峰血清胰島素水平為至少60mU/L。在另一實施方案中，胰島素劑量足夠調控血糖水平。在還一實施方案中，胰島素劑量足夠降低來自肝的葡萄糖釋放。在本發明的另一實施方案中，所述胰島素劑量包含與胰島素結合的延胡索酰哌嗪二酮(FDKP)。在另一實施方案中，胰島素劑量在大約15IU到約90IU的FDKP胰島素的范圍內。在本發明的一個實施方案中，提供了在患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者中降低餐后胰腺脅迫的方法，包括向患有胰島素相關疾病的、等待治療的非胰島素依賴性患者提供胰島素劑量，向所述患者施用足以調控血糖水平和降低胰島素原血清水平的胰島素劑量；以及，其中所述胰島素劑量模擬生理學進餐相關的早期胰島素應答，且胰腺脅迫被減輕。在本發明的另一實施方案中，提供了在患者中延長產胰島素細胞移植物壽命的方法，包括向待治療的產胰島素細胞移植物受體提供胰島素劑量，向患者施用足夠調控血糖水平和降低胰島素原血清水平的胰島素劑量；其中所述胰島素劑量能模擬生理學進餐相關的早期胰島素應答，且胰腺脅迫被減輕，達成產胰島素細胞的長壽。在本發明的一個實施方案中，提供了在患者中維持產胰島素細胞功能的方法，包括向患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者提供胰島素劑量和免疫抑制藥物；將所述胰島素劑量施用給患者，其中所述胰島素劑量能模擬生理學進餐相關的早期胰島素應答；以及將免疫抑制藥物與胰島素劑量一起施用給患者以減緩自身免疫應答。在本發明的一個實施方案中，提供了適用于在患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者中維持產胰島素細胞的組合物，所述組合物包含受控釋放的胰島素配方。在本發明的另一實施方案中，提供了適用于在患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者中維持產胰島素細胞的組合物，所述組合物包含延遲起效的制劑，所述制劑包括胰島素配方。在本發明的一個實施方案中，提供了在患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者中維持產胰島素細胞功能的方法，包括向患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者提供胰島素劑量，其中所述患者是蜜月期的1型糖尿病患者或產胰島素細胞移植物受體；向所述患者施用所述胰島素劑量；其中所述胰島素劑量在所述患者中模擬生理學進餐相關的早期胰島素應答并維持所述產胰島素細胞的活性。在本發明的另一實施方案中，提供了在患有胰島素相關疾病的患者中維持產胰島素細胞功能的方法，包括向患有胰島素相關疾病的患者提供胰島素劑量，其中所述患者未用除基礎胰島素之外的胰島素組合物治療過；向所述患者施用所述胰島素劑量；其中所述胰島素劑量能在所述患者中模擬生理學進餐相關的早期胰島素應答疑及維持產胰島素細胞的功能。在本發明的另一實施方案中，提供了在患有胰島素相關疾病的患者中維持產胰島素細胞功能的方法，包括向患有胰島素相關疾病的患者提供胰島素劑量，其中所述患者已經喪失了早期胰島素釋放并具有少于8%的血清糖化的血紅蛋白(HbAlc)水平，向所述患者施用所述胰島素劑量，其中所述胰島素劑量在所述患者中模擬生理學進餐相關的早期胰島素應答并維持產胰島素細胞的功能。在另一實施方案中，將胰島素劑量與含有多于15g碳水化合物的膳食一起施用。在另一實施方案中，患者不處于膳食胰島素用藥中。在另一實施方案中，患者具有正常范圍內的血清胰島素原水平。在另一實施方案中，患者具有提高的平均葡萄糖偏移幅度。還在另一實施方案中，患者具有提高的氧化脅迫的跡象，所述氧化脅迫通過8-異PGF(2a)水平來測量。在另一實施方案中，血清HvAIc水平低于7X。還在另一實施方案中，血清HbAlc水平低于6.5X，或低于60%。附圖概述圖1描繪了對通過輸注葡萄糖劑團進行人工刺激后第一期胰島素釋放圖2描繪了皮下(SC)施用常規人胰島素或SC施用快速作用胰島素(NovologTM)后的血清胰島素濃度。Novolog為NovoNordiskPharmaceuticals,Bagsvaerd，Denmark的注冊商標。圖3描繪了根據本發明的教導在人中施用TECHNOSPHERE⑧/胰島素后的葡萄糖清除速率。圖4描繪了根據本發明的教導在人中施用TECHNOSPHERE⑧/胰島素后胰島素原水平的改變。術語定義在展示本發明之前，提供下文中將使用的某些術語的理解可能是有幫助的干粉本文使用的"干粉"指未懸浮于或溶解于推進劑、載體或其它液體中的精細微粒組合物。其并非旨在表示完全不含任何水分子。早期本文使用的"早期"指應答于進餐而被誘導的血胰島素濃度上升。應答于進餐的該早期胰島素上升有時被稱為第一期。偏移本文使用的"偏移"指變成高于或低于餐前基線或其它起點的血葡萄糖濃度。偏移通常被表示為血葡萄糖隨時間進展圖曲線下的面積(AUC)。AUC可以以多種方式表示。在一些情況下，會存在高于或低于基線的改變，產生正的或負的面積。一些計算會從正的AUC中減去負的AUC，而另一些計算會將它們的絕對值相加。正的AUC和負的AUC還可單獨考慮。也可使用更高級的統計學評估。在一些情況下，其還可以指上升或下降至正常范圍外的血葡萄糖濃度。正常的血葡萄糖濃度通常為禁食個體在70和110mg/dL之間，進餐后兩小時少于120mg/dL和進餐后小于180mg/dL。第一期本文使用的"第一期"指由團劑靜脈內注射葡萄糖誘導的胰島素水平的尖峰。第一期胰島素釋放在血胰島素濃度中產生尖峰，即隨后衰減得相對迅速的陡峰。第一期胰島素釋放也被稱作早期。葡萄糖消除速率本文使用的"葡萄糖消除速率"是葡萄糖從血中消失的速率，并由維持穩定血葡萄糖(研究周期中通常在120mg/dL左右)所需的葡萄糖輸注數量確定。該葡萄糖消除速率等于縮寫為GIR的葡萄糖輸注速率。蜜月期本文使用的1型糖尿病的"蜜月期"指疾病的早期階段，其中早期胰島素釋放已經喪失，剩余的P細胞仍然具有功能并產生一些胰島素，所述胰島素以第二期動力學被釋放。高血糖本文使用的"高血糖"是高于正常禁食的血葡萄糖濃度，通常為126mg/dL或更高。在一些研究中，高血糖發作定義為超過280mg/dL(15.6mM)的血葡萄糖濃度。低血糖本文使用的"低血糖"是低于正常血葡萄糖的濃度，通常低于63mg/dL(3.5mM)。臨床相關的低血糖定義為低于63mg/dL或引起患者例如張力過低、潮紅或虛弱的癥狀(其被識別為低血糖的癥狀并在適當的能量攝入后消失)的血液葡萄糖濃度。嚴重的低血糖被定義為需要胰高血糖素注射、葡萄糖輸注或他人幫助的低血糖發作。接近本文與進餐相關時使用的"接近"指接近開始進餐時間的時間段。胰島素組合物本文使用的"胰島素組合物"指適用于施用給哺乳動物的任何形式的胰島素，其包括從哺乳動物分離的胰島素、重組的胰島素、與其它分子結合的胰島素，還包括通過任何途徑施用的胰島素，所述途徑包括肺的、皮下的、經鼻的、經口的、經頰的和舌下的。胰島素組合物可以被配制為用于吸入的干粉或水性溶液、用于皮下、舌下、經頰、經鼻或經口施用的水性溶液和用于經口和舌下施用的固體劑型。胰島素相關疾病本文使用的"胰島素相關疾病"指哺乳動物中涉及胰島素制造、調節、代謝和作用的疾病。胰島素相關疾病包括但不限于前驅糖尿病、1型糖尿病、2型糖尿病、低血糖、高血糖、胰島素抵抗、分泌功能障礙、胰腺P-細胞功能缺失和胰腺0-細胞缺失。患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者本文使用的"患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者"指患有下述疾病的患者，對所述疾病而言用，外源提供的胰島素治療不是目前流行的診斷后標準療法。未用外源施用的胰島素治療的患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者包括早期2型糖尿病患者、蜜月期l型糖尿病患者、前驅糖尿病患者和產胰島素細胞移植物受體。胰島素抵抗本文使用的術語"胰島素抵抗"指患者細胞不能適當地使用胰島素。胰腺通過生產更多胰島素來在細胞水平上應答該問題。最后，胰腺不能跟上身體對胰島素的需要，并且血流中增加了過多的葡萄糖。患有胰島素抵抗的患者血液中通常同時循環著高水平的血糖和高水平的胰島素。微粒本文使用的術語"微粒"包括具有下述外殼的微膠囊，所述外殼由哌嗪二酮單獨組成或由哌嗪二酮和一種或多種藥物的組合組成。其還包括含有分散在球體各處的藥物的微球、不規則性狀的顆粒和其中藥物被包被在顆粒表面或填充其中孔隙的顆粒。近餐的(periprandial):本文使用"近餐的"是指攝入膳食或點心之前不久開始和之后不久結束的時間段。餐后的本文使用"餐后的"是指攝入膳食或點心之后的時間段。本文使用的晚期餐后指攝入膳食或點心后3、4或更多小時的時間段。增強(potentiation):通常，增強是將一些藥劑的效力或活性提高至其所能到達的水平上的條件或作用。相似地，其可直接指經提高的狀態或活性。本文使用"增強"尤其是指經提高的血胰島素濃度擴大隨后的胰島素水平例如提高葡萄糖消除速率的效率的能力。餐食的(prandial):本文使用的"餐食的"是指膳食或點心。前驅糖尿病本文使用術語"前驅糖尿比國內"是指空腹葡萄糖降低或葡萄糖耐量降低的患者，即具有100mg/dL(5.5mmol/L)和126mg/dL(7.0mmol/L)之間的空腹血糖水平，或146mg/dL(7.9mmol/L)和200mg/dL(11.1mmol/L)之間的餐后2小時血糖水平。第二期本文使用的"第二期"指經過第一期后，適度上升的血胰島素水平緩慢衰減至基線。第二期還可指應答于經提高的血葡萄糖水平的非尖峰胰島素釋放。丁6(^11(^1^6@/胰島素本文使用的"Technosphere⑧/胰島素"或"TI"是指包含常規人胰島素和丁6(^11081^^@/胰島素微粒、藥物遞送體系的胰島素組合物。Technosphere⑧微粒包含哌嗪二酮，特別是3，6-二(延胡索酰-4_氨基丁基)_2，5-哌嗪二酮(延胡索酰哌嗪二酮，FDKP)。特別地，丁6^11(^116^@/胰島素包含FDKP/人胰島素組合物。本文使用的"哌嗪二酮"或"DKP"包括落入通式1中的哌嗉二酮及其鹽、衍生物、類似物和修飾，其中在位置1和4上的環原子^和E2為O或N，并且分別位于位置3和6的側鏈和R2中至少一個包含羧酸(羧化物)基團。根據式1的組合物包括，但不僅限于哌嗪二酮、嗎啉二酮和二氧六環二酮(diketodioxane)及其取代類似物。。YEYR1式1除了可用于制造空氣動力學合適的微粒外，哌嗪二酮還便于跨細胞層轉運，進一步加速進入循環的吸收。哌嗪二酮可形成整合藥物的顆粒，或藥物在其上面可被吸收的顆粒。藥物和哌嗪二酮的組合可賦予經改善的藥物穩定性。這些顆粒可通過多種施用途徑施用。作為千粉，這些顆粒可根據顆粒大小通過吸入呼吸系統的特定區域遞送。另外，所述顆粒可做得足夠小，以用于并入靜脈的懸浮液劑型中。也可用并入懸浮液、藥片或膠囊的顆粒口服遞送。哌嗪二酮也可有助于所結合的藥物吸收。在本發明的另一實施方案中，DKP是3,6-二(4-氨基丁基)-2,5-哌嗪二酮的衍生物，其可通過(熱)縮合氨基酸賴氨酸形成。示例性的衍生物包括3,6-二(琥珀酰-4-氨基丁基)-、3，6-二(馬來酰-4-氨基丁基)-、3,6-二(戊二酰-4-氨基丁基)-、3,6-二(丙二酰-4-氨基丁基)-、3，6-二(乙二酰-4-氨基丁基)-和3,6-二(延胡索酰-4-氨基丁基)-2,5-哌嗪二酮。DKP用于藥物遞送的用途為本領域己知(參閱例如U.S.專利Nos.5，352,461、5,503,852、6,071,497和6，331,318"，其中每份資料的有關哌嗪二酮和哌嗪二酮介導的藥物遞送所教導的全部內容，通過引用并入本文)。DKP鹽的用途描述于2005年八月23日提交的共同未決的U.S.專利申請No.11/210,710中，其關于哌嗪二酮鹽所教導的全部內容通過引用并入本文。使用DKP微粒的肺藥物遞送公開于U.S.專利No.6,428,771，其通過引用整體并入本文。丁6&11(^1^6@/安慰劑本文使用的"丁6^11(^1^化@/安慰劑"是指未與胰島素結合的丁6(^11(^1^^@顆粒。測量單位皮下和靜脈內胰島素劑量表達為IU，其由標準化的生物學測量定義。與延胡索酰哌嗪二酮配制的胰島素數量也像血中胰島素測量一樣以IU來報告。丁6(^1108口1^化@/胰島素劑量以任意單位(U)表達，其在數字上等于所述劑量中配制的胰島素數量。發明詳述本發明的一個方面是維持3細胞功能，從而中止或減緩糖尿病的發展。通過降低胰島素需求過度而引起的脅迫來維持3細胞的功能，所述胰島素需求過度是在1型和2型糖尿病中和e細胞移植操作后通過多種機制發生的。也可以通過降低葡萄糖毒性來維持功能，所述降低通過減少暴露于本文所述的提高的葡萄糖濃度來實現。過度的胰島素需求、血糖水平調控弱及其對e細胞造成的脅迫伴隨著功能喪失和P細胞死亡。氧化脅迫引起的胰腺中的微脈管損傷也可起到作用，所述氧化脅迫由血糖濃度急性波動引起。如本文所述，非靜脈內施用胰島素制劑(其模擬生理學進餐時間早期胰島素釋放)降低了生物合成的需要并減輕了脅迫。本文使用的產胰島素細胞指朗格漢斯島的e細胞，經遺傳操作以生產胰島素的肝細胞或胰腺前體細胞，分化為P細胞的胚胎肝細胞或成人肝細胞，用胰島素基因治療處理的細胞，或能夠生產和分泌胰島素的任何細胞類型。最近綜述了用于在胰腺中移植或再生的5細胞可能的來源(Bonner-Weir，S.&Weir，G.C,NatureBiotech.23:857-861，2005)。盡管本文公開的本發明的方面將被主要描述為適用于P細胞，但是應當理解本發明的方法和組合物能夠類似地適用于維持任何產胰島素細胞的功能，所述產胰島素細胞經受著過度需求胰島素生物合成或葡萄糖毒性等的脅迫。因此，在1型糖尿病蜜月期、早期2型糖尿病和胰島移植物或其它產胰島素細胞的受體中模擬早期胰島素應答的方法被設計為通過降低胰腺脅迫來提高產胰島素細胞的壽命。本文使用的模擬生理學進餐時間早期胰島素釋放(或類似術語)并非指一定要精確復制生理應答的所有特征。其可以指在血液中產生胰島素濃度尖峰或峰的方法，所述尖峰或峰包括相對快的濃度上升(從施用起或第--次偏離基線起少于30分鐘，優選少于20分鐘或15分鐘)和下降(在峰后80分鐘，優選50分鐘，更優選30分鐘下降通過最大值的一半)。這與下述方法相反，所述方法產生到達所得的最大胰島素濃度的更漸進的上升(從大于20分鐘到數小時)和最大濃度附近延長的平臺。其也可以指其中胰島素濃度尖峰可以容易地與開始進餐協調的方法。其也可以指在施用后約30-90分鐘內，優選45-60分鐘內達到最大葡萄糖消除速率(GERmax)的方法。模擬早期釋放的方法通常是可由未接受過特定醫學訓練(如靜脈注射訓練)的糖尿病患者對自身進行的方法。特定的醫學訓練不包括使用醫學設備如干粉吸入器的訓練，所述醫學設備通常由非(訓練過的)醫學專業人員所使用。本文使用術語"膳食"、"進餐"和/或"進餐時間"等包括傳統的進餐和進餐次數；然而，這些不包括攝入與多少和/或時間無關的任何食物。但是優選僅在進餐中施用胰島素從而避免低血糖的風險，所述進餐根據胰島素的劑量至少提供閾值的血糖負荷。有助于快速達到GERmax的GER增強被理解為不僅取決于胰島素濃度上升的迅速程度，還取決于達到足夠的峰高。對1型糖尿病患者而言，存在至少約60mU/L，優選至少約80mU/L的峰胰島素濃度。對2型糖尿病患者而言，作為病癥一部分的胰島素抵抗需要更高的胰島素濃度；典型地為至少約100mU/L、優選至少約120mU/L、至少約140mU/L或更多，取決于抵抗程度。這些峰胰島素濃度顯著地高于使用典型劑量的非尖峰胰島素制品所獲得的峰胰島素濃度，所述制品例如用于皮下施用的標準制劑(包括稱作速效的那些)和用于非注射施用的制劑(其具有與現已開發的相似的動力學)。申請人還理解到，胰島素濃度的高漲和快速改變速率會抑制高血糖素(其降低肝糖異生)的產生。這將導致減小的血糖負荷和隨之減少的胰島素需求與降低的葡萄糖偏移。根據本文公開的方法治療的患者群體與最普遍接受胰島素治療的群體并不完全一致。事實上，該方法可在這些病癥的最早階段(此時功能性P細胞群體最大)非常有利地進行，盡管目前的胰島素治療通常不提供給這些患者。因此，本文使用"需要胰島素治療的患者"包括這類群體。這些患者也被稱作非胰島素依賴性患者。一般而言，具有一些胰島素生產能力但是早期釋放不足的患者構成了被選擇用于本發明實施方案中療法的優選耙群體。這類群體包括但不限于胰島、P細胞或經操作為生產胰島素的細胞的移植物受體，和胰島素基因治療的受體；蜜月期的1型糖尿病患者或疾病初始的患者；和2型糖尿病患者，所述2型糖尿病患者傳統上用節食和鍛煉、口服藥物、僅用長效(基礎)胰島素或短效胰島素(單獨或與長效胰島素混合)伴隨每天兩次或更少的進餐一起治療。這類群體包括具有其它可接受的HbAlc(糖化的血紅蛋白)水平(慢性高血糖的度量)的患者，他們通常不用任何特別的用藥方法治療，或完全不被治療。正常的HbAlc水平是4.5%至1」5.7%(或精密度更低地報導為4-6%)。糖尿病療法通常目標為將HbAlc水平降低至低于7%。高于8%的HbAlc水平指出患者目前的治療應當重新評估。達到正常的HbAlc水平會是所期望的，但是使用目前上市的胰島素制品，只有冒著不可接受的嚴重低血糖的風險才能實現。在本發明胰島素制劑的實施方案中，低血糖的風險被顯著降低，并且可能治療HbAlc低于7X的患者。因此，具有低于8。^的HbAlc水平的患者不應被認為是更強烈療法(即用胰島素治療)的候選人；或如果已經接受基礎或混合的胰島素時，不應被認為是用膳食胰島素給藥法治療的候選人。另外，即便在正常范圍的高端仍期望從降低血糖獲得益處，從而在本發明的一些實施方案中，具有<6%的HbAlc水平的患者被選擇用于治療。盡管一般而言本發明涉及對人患者的討論，但是針對非人哺乳動物的改變適應并不被排除在本發明的范圍或相關領域技術人員的能力之外。患有早期胰島素疾病的患者可以被分為多種亞群，并可根據本發明的多種實施方案治療。一些人制造足夠的胰島素來維持非高血糖的空腹血糖水平，但是不能避免進餐后血糖的急性波動。具有空腹葡萄糖降低或葡萄糖耐性降低的患者可以被治療，以延遲或預防發展為糖尿病，所述患者為具有100mg/dL(5.5mmol/L)和126mg/dL(7.0mmol/L)之間的空腹血糖水平或146mg/dL(7.9mmol/L)和200mg/dL(11.1mmol/L)之間的餐后2小時血糖水平的患者，他們通常被稱作前驅糖尿病患者。早期2型糖尿病患者通常可使用節食和鍛煉來調控甚至顯著的高血糖，但是會己經喪失他們的早期胰島素釋放。因此在本發明的另一實施方案中，選擇這些患者用于治療。在目前的實踐中，節食和鍛煉失敗的患者最經常隨后用胰島素增敏劑(如二甲雙胍)來治療，目的在于克服胰島素抵抗并促進所產生的胰島素的效力。在本發明的一些實施方案中，向這些患者施用膳食的、模擬早期的胰島素制劑來代替胰島素增敏劑，或除胰島素增敏劑之外還施用所述制劑。較不常(先前)提供給糖尿病患者的第一口服藥物是促進胰島素分泌的胰島素促分泌劑(如磺酰脲類)。然而，提高的胰島素分泌可提高對胰島的代謝脅迫，從而在優選的實施方案中，使用膳食的、模擬早期的胰島素制劑來代替胰島素促分泌劑。用于皮下注射的現存胰島素配方的一個不足之處在于無法預測的吸收變異性和與生理學進餐相關的早期胰島素應答(其中血清胰島素水平可以在約6分鐘內達到峰)相比相對低的血清胰島素水平上升。進餐相關的早期胰島素來源于胰腺朗格漢斯島P細胞中的儲存囊泡，在那里胰島素原被酶切割成胰島素和C-肽。缺乏足夠的早期應答是較早期1型和2型糖尿病和胰島移植受體中常見的元素。大量胰島素快速釋放產生血胰島素濃度的特征性尖峰對胰腺造成了顯著的生物合成負擔。喪失足夠的早期釋放指示著受脅迫或受損的胰腺，但是也有助于進一步脅迫P細胞。糖尿病還表征為提高的血清胰島素原水平。這類循環中的完整胰島素原(iPi)表示胰島素需求超出了P細胞的能力，引起過早的釋放并反映出胰腺脅迫。胰島素濃度比較緩慢和低淺的上升和延長的作用周期伴隨著不模擬早期釋放的胰島素制劑，這限制了它們調控葡萄糖偏移的能力。能夠給予的劑量通常不足以調控餐后血糖的上升，在來自進餐的血糖負荷后避免誘導低血糖的需要被減輕。這些論點進一步討論于題為"SuperiorControlofBloodGlucoseinDiabetesTreatment"的共同未決的美國專利申請號No.11/278,381，其整體通過引用并入本文。顯示血糖濃度的急性波動(例如測量為MAGE:血糖偏移的平均幅度)對糖尿病相關的氧化脅迫下的慢性高血糖(典型地測量為HblAc水平)具有更大的影響，因此是避免由這類脅迫引起的糖尿病合并癥的要調控的重要參數(參閱Monnier,L.,etal.JAMA295:1681-1687，2006禾QBrownlee,M.&Hirsch，I.JAMA295:1707-1708，以其整體通過參考并入本文)。傳統上，胰島素治療著重于調控由HblAc水平所反映的平均血糖濃度。因此相對而言，幾乎沒有能夠生產大量胰島素的患者接受基礎膳食治療(涉及施用基礎胰島素加上每餐使用胰島素)。更常見的方法涉及單獨使用長效(基礎)胰島素、速效和中效的混合物和多種其它注射劑的組合。選用一種或其它的這類用藥方案的臨床標準尚未明確。通常使用基礎胰島素開始治療，如果未成功達到目標HblAc水平或未成功達到革巴HblAc水平時，使用額外的注射和多種混合物(預混合的或自身已混合的)增強治療。如果仍未達到目標，治療發展為基礎膳食治療。在未接受基礎胰島素的患者中進行膳食治療是不常見的，并且使用目前上市的(非尖峰的)胰島素制劑不使得本發明的胰腺脅迫減輕。另外，目前可以獲得的胰島素制劑提供了與本發明所優選的相比沿更長期限的活性，這使得它們較不適用于調控葡萄糖偏移。本發明被設計為通過提供模擬早期應答的外源胰島素來既最小化HblAc水平(平均血糖濃度)和減輕葡萄糖毒性；又降低胰島素生物合成的需求，并且調控葡萄糖濃度的急性波動(葡萄糖偏移)進一步減少胰島素需求。葡萄糖偏移的減小也釋放了一般炎性負擔和由氧化脅迫造成的對微脈管(通常在胰島內)的氧化損傷。這通過與每天至少三餐、優選與每餐或點心一起常規地施用模擬早期釋放的胰島素制劑完成。這類治療可以(以遞增的優選程度和遞增的效力)維持任何天數、周、月和年，多至患者生命的剩余部分或直到根本的胰島素相關疾病被治愈時。申請人不受束縛地假設在本文所述的這類支持性療法下，胰腺功能會隨時間提高(例如由于提高的e細胞量)，導致恢復的內源早期釋放能力。在這類條件下，可能降低每日施用的次數。常規地是指所提倡的施用時間表是理想的常用的用法，但是在真實情況下，來自該方案的實踐偏差(如偶然錯過的劑量)不偏離本發明的范圍。在多種實施方案中，如下所述施用胰島素與無胰島素時會引起血糖超過140mg/dL的任何膳食或點心一起；與含有1、2、3或更多面包交換(breadexchange)的膳食或點心一起；與含有多于約15、20、30或45g碳水化合物的任何膳食或點心一起。本發明方法的實施方案包括多種給藥方案，包括但不限于在每份膳食或點心中給藥，在具有多于15g碳水化合物含量的每份膳食或點心中給藥，在具有多于30g碳水化合物含量的每份膳食或點心中給藥，在具有多于45g碳水化合物含量的每份膳食或點心中給藥。劑量和所需的胰島素組合物濃度可根據所設想的具體用途而變化。確定合適的劑量或施用途徑完全屬于常規技術人員的技能。另外，根據本發明的治療長度可根據具體的用途變化，治療長度的確定屬于常規技術人員的技能。在1型糖尿病的情況下，最初的驗證和自身免疫攻擊減少了功能性e細胞的數量，從而限制了胰島的生物合成能力。類似地，移植患者中胰島失效的一個解釋是他們接受的太少的胰島，即使他們從多個供體獲得細胞。正常的胰腺大約具有ioo萬個胰島，但是目前的技術僅允許從供體胰腺中提取最多400,000個細胞，其中許多在移植后立刻死去。事實上，由邊緣胰島細胞群過度刺激(overstimulation)導致的慢性胰島衰竭被理解為晚期移植功能障礙的主要原因(Shapiro,A.M丄，TheScientist20:43-48,2006)。在任一情況下，剩余的胰島細胞被迫異常辛苦地工作，并能夠隨著時間喪失功能。這可被胰島素濃度尖峰對后來的胰島素水平的增強效應缺失而進一步加劇，因為所述增強效應會提高第二期釋放所需的胰島素量(其用于處理得自膳食的葡萄糖負荷)。該增強效應在1/10/06提交的題為"PotentiationofGlucoseElimination"的共同未決的美國專利申請No.11/329,686中更完全地描述，其整體通過引用并入本文。在2型糖尿病中，至少初始時不存在胰島細胞的明顯短缺，但是胰島素抵抗降低了不是由于增強效應喪失而產生的胰島素的效力，所述增強效應的喪失是由早期釋放缺失引起的。這使得需要更多胰島素來清除葡萄糖負荷，再次給予胰腺生產胰島素的脅迫。該葡萄糖消除的無效也導致葡萄糖濃度延長的上升和結果對P細胞的葡萄糖毒性。通過這些不同的途徑，胰島的生物合成能力被壓倒。在該情況下，存在逐漸減少的胰島素分泌、第二期胰島素釋放隨后的缺失和最后完全的胰島素缺乏。因為胰腺脅迫被認為是1型和2型糖尿病發展和胰島移植物功能喪失的一個原因，因此下文描述了降低胰腺脅迫的一種方法會在這些患者群體中促進產胰島素細胞的功能并提高其壽命。通過使用模擬早期釋放的一種胰島素遞送方法，可以減輕由該應答缺失引起的許多不足，從而降低伴隨的脅迫。通過在進餐開始時建立胰島素濃度尖峰，e細胞的該需求被減輕，允許他們更容易地供應其它胰島素需求(即第二期和基礎胰島素)。另外，對任何具體的葡萄糖負荷而言，甚至在胰島素抵抗的背景中，早期樣尖峰導致的增強作用降低了第二期釋放中需要的胰島素量。胰島素更有效的用途也有助于降低來自血中正常葡萄糖水平的任何偏移的強度和持續時間，減輕葡萄糖毒性和氧化脅迫的效應。因此，提高的生物合成需求和降低的能力的螺旋(spiral)可以被阻斷，胰島素生產的需要可以與剩余的能力更加接近。在胰島移植的情況下，一些抗排斥藥物(如西羅莫司)會抑制胰島的血運重建，并被認為會干擾胰島移植物再生的能力(Shapiro,A.M丄，TheScientist20:43-48,2006)。因此，使脈管損傷的其它原因(例如由血糖濃度急性波動引起的氧化脅迫)最小化的輔助胰島素治療在本文上下文中可以是尤其有利的。靜脈注射胰島素可有效地復制早期應答，但是不是用于需要每日多次施用的終生病癥的實用療法。通過比較，傳統的皮下注射被緩慢吸收進血流中，即使實用速效配方仍然耗費多至1小時來達到血中最打濃度，并具有延續若干小時的平臺。許多己被評估的肺配方在效力上與皮下胰島素等價，并類似地未能達到如上所述模擬早期釋放所需的快速動力學。但是，存在使用不基于注射的遞送(如肺和口服施用)相當快吸收的可能。例如，使用基于哌嗪二酮的干粉配方的肺遞送已被使用。糖尿病患者中早期胰島素應答的喪失、提高的胰島素原水平和降低的葡萄糖調控每個都是產胰島素細胞功能喪失的度量。該功能喪失可以歸因于細胞死亡和/或胰島細胞脅迫。事實上，糖尿病患者中產胰島素細胞的最大負擔是釋放胰島素用于早期應答。施用外源的胰島素來模仿該應答可以消除該負擔(脅迫)并維持基礎和第二期(進餐相關的、葡萄糖依賴性的)胰島素釋放。因此，本發明的一種優選的實施方案提供了通過肺施用干粉胰島素配方(達到所期望的早期動力學的方法，所述胰島素配方含有與哌嗪二酮微粒絡合的胰島素。該配方被快速吸收，在約10到15分鐘達到峰血清水平。這是足夠快的，足以模擬生理學進餐相關的早期胰島素應答的動力學。與較慢作用的配方相比，朝向峰血清胰島素濃度的短小、尖銳的上升對于減輕以其它方式加在3細胞上的生物合成需求而言是關鍵性的，并且具有將大部分胰島素作用壓縮在進餐時間間隔中的額外效應。這降低了任何進餐相關的、相對于正常葡萄糖濃度水平的偏移的強度和持續時間和伴隨著的葡萄糖毒性，以及餐后低血糖的風險。用該干粉胰島素可獲得的這類經改進的血糖水平調控被更徹底地描述于3/31/06提交的題為"SuperiorControlofBloodGlucoseLevelsinDiabetesTreatment"的共同未決的美國專利申請No.11/278,381，其整體通過引用并入本文。如美國申請號No.11/329,686中所公開和上文所述的，先前的高胰島素水平增強了葡萄糖消除速率，意味著如果存在先前的高胰島素濃度尖峰，則葡萄糖可以被更迅速地消除。這類治療也可以導致降低的血清胰島素原水平，指示著生物合成胰腺脅迫的降低。哌嗪二酮微粒藥物遞送體系和相關方法被描述于分別題為"SelfAssemblingDiketopiperazineDrugDeliverySystem"禾卩"MethodforMakingSelfAssemblingDiketopiperazineDrugDeliverySystem"的美國專禾l(5,352,461和5,503,852中。哌嗪二酮和生物可降解多聚體微粒在肺遞送中的用途被描述于分別題為"MethodforDrugDeliverytothePulmonarySystem"禾口"MicroparticlesforLungDeliveryComprisingDiketopiperazine"的美國專利6,428,771和6,071,497中。涉及可能的配方和制造方法的多個方面的細節可見均題為"PurificationandStabilizationofPeptideandProteinPharmaceuticalAgents"的美國專禾U6,444,226禾口6,652,885中；題為"MethodsforFinePowderFormation"的美國專利6，440，463中；9/14/05提交的題為"MethodofDrugFormulationBasedonIncreasingtheAffinityofActiveAgentsforCrystallineMicroparticleSurfaces"的共同未決美國臨時專利申請Nos.60/717,524中；和4/14/06提交的題為"AMethodforImprovingthePharmaceuticPropertiesofMicroparticlesComprisingDiketopiperazineandanActiveAgent"的60/776,605中。優選的呼吸粉末干粉吸入器體系的特征和設計在題為"UnitDoseCartridgeandDryPowderInhaler"的美國專利申請10/655,153中公開。使用與哌嗪二酮微粒絡合的胰島素的療法的方面在美國專利6，652，885以及題為"AMethodofReducingSerumProi腿linLevelsinType2Diabetes."的共同未決美國專利11/032,278中公開。題為"DiketopiperazineSaltsforDrugDeliveryandRelatedMethods"的其它美國專利申請No.11/210,710公開了哌嗪二酮鹽配制用于肺和口服遞送的胰島素的用途。本段提到的每個專利和專利申請都以其整體通過引用并入本文。本發明還考慮到可以與本文公開的胰島素組合施用的任何藥物。這些藥物可包括，但不限于口服的抗糖尿病藥物、腸降血糖素模擬物(mimetics)、維持P細胞功能的藥物、共刺激阻斷劑(如抗CD28抗體或belatacept)、抗CD3抗體和/或任何免疫抑制藥物(典型地使用于胰島移植病例中)，然而，優選維持e細胞功能的藥物。示范性的免疫抑制藥物包括，但不限于達珠單抗(daclizumab)、西羅莫司(sirolimus)、他克莫司(tacrolimus)、霉酚酸(mycophenolicacid)、雷怕霉素、糖皮質激素、潑尼松、硫唑嘌呤和環孢菌素，然而，其中糖皮質激素、潑尼松、硫唑嘌呤和環孢菌素是較不優選的。更特別地，本發明地一個實施方案包括將TECHNOSPHERE⑧/胰島素(TI)與免疫抑制藥物(如抗CD3)—起施用，以延長1型糖尿病患者的蜜月期。這些抗CD3抗體封閉免疫T細胞的功能，所述免疫T細胞是負責破壞胰腺中P胰島細胞的細胞。術語"與……一起"是指TI和免疫抑制藥物作為二元療法用于根本地降低胰腺脅迫。無論TI或模擬早期釋放的另一胰島素是被單獨施用或與免疫抑制藥物一起施用，所述胰島素可以與膳食結合施用，根據需要優選每天一到四次。為了達到該療法的最大益處，應當耗費一段長期的時間，優選至多約--個月、更優選從約兩個月到約六個月、最優選在患者剩余的生命中或直到根本的糖尿病被治愈。效力和/或監測參數的一個指示物包括患者胰島素原水平的周期性評估。當然，可根據該周期性胰島素原的測定來調節施用頻率和給藥量。本發明涉及用下述用量的肺施用干粉TI劑量治療糖尿病患者的方法，所述用量足夠模擬早期胰島素應答、降低血清胰島素原水平和/或調控血糖水平，從而在早期1型和2型糖尿病患者和胰島抑制患者中提高產胰島素細胞的壽命，如下文實施例中所述。實施例在患有2型糖尿病的患者中對經吸入的Teclmospher^/胰島素的效力和安全性進行隨機的、雙盲的、安慰劑做為對照的研究通過小型MannKind吸入器遞送的Technosphere干粉肺胰島素具有模仿正常的、進餐相關的、第一期或早期胰島素釋放的生物活性。該多中心的、隨機的、雙盲的、安慰劑作為對照的研究在2型糖尿病患者中進行，所述2型糖尿病患者受食譜或口服藥治療的不足控制(HbAlc>6.5%到10.5%)。總共招收了123名患者，并將119名打算被治療的群體(intention-to4reat，ITT)以1:1的比例隨機化以接受從單位劑量藥筒中用餐時吸入的Technosphere⑧/胰島素(TI)或吸入的Technosphere⑧/安慰劑(PBO)，其中所述單位劑量藥筒含有6到48單位之間的人胰島素(rDNA來源)。通過預先確定的統計學分析計劃對糖基化血紅蛋白Alc(HbAlc)結果進行分析，分析其初級效力群體(PrimaryEfficacyPopulation,PEP，由堅持研究要求的人定義為un-blinding之前，所述研究要求包括最小劑量和不調整伴隨的糖尿病藥物)、PEP亞組A(具有6.6%到7.9%基線HbAlc的那些)、PEP亞組B(具有8.0%至1」10,5%基線HbAlc的那些)以及ITT。這些結果概括于表1中。在該"個體化劑量"研究中，活性治療組中，每次進餐前食用的TI的平均劑量約為30單位，其中在PEP亞組A中使用28個單位，PEP亞組B中使用33.5個單位。表l.<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>在TI組中沒有發生嚴重的低血糖發作。肺功能測試(包括Dlco、FEVl和總肺泡體積)顯示TI患者與他們的基線值或與接受PBO的患者的結果之間相比沒有顯著差異。在12周的暴露周期中，沒有用TI誘導胰島素抗體的證據。與具有更慢生物利用率的胰島素相比，可快速生物利用的、經吸入的胰島素在人中對早期胰島素應答的模擬加速了餐后葡萄糖處理在同等血糖鉗(isoglycemicclamp)中，在患有2型糖尿病的12個患者的組中研究時間、胰島素濃度和葡萄糖消除速率之間的關系。每個患者在交叉設計的獨立研究日接受24IU(國際單位)皮下胰島素(Actrapid,NovoNordisk)或48U的Technosphere/胰島素((Tl,MannKindCorporation))。由在540分鐘研究周期中維持穩定的120mg/dL血葡萄糖所需的葡萄糖輸注量來確定葡萄糖消除速率(GIR)(圖3)。四十八個單位的TI提供了114.8±44.1(均值±SD)mlU/L的平均最大胰島素濃度(CmJ，并具有15分鐘的到達最大濃度的中位時間(TmJ，而24IU的皮下胰島素(SC)具有63±10.1mlU/L的Cmax和150分鐘的Tmax。丁6(:1111(^1^6@/胰島素在45分鐘時達到最大GIR值3.33±1.35mg/min/kg，而在該時間點SC僅為1.58±1.03，并在255分鐘之前都未到達最大值3.38±1.45，盡管胰島素濃度幾乎不變。一旦達到最大胰島素效應，則對TI和SC而言濃度-效應的關系是相同的。在180分鐘時，對于TI葡萄糖處理是326±119mg/kg或61%，對于SC是330士153mg/kg(總量的27%)。與早期胰島素應答相似的胰島素濃度的迅速的、尖銳的上升提供了最大的葡萄糖消除速率。四十八單位TI在45分鐘內達到最大值，而34IU的SC達到相似效應花費270分鐘。該現象不是由兩種胰島素類型的劑量-效應關系的差異造成的，而是反映了應答中的區別當胰島素濃度增加隨時間進展更加溫和時，相反地，Technospher,/胰島素所提供的胰島素可更快地被生物利用。這可具有餐后葡萄糖控制的效果。另外，給藥后三小時，48U的TI和24IU的SC顯示出了相同的葡萄糖減少效應。然而僅獲得了SC劑量獲得的總葡萄糖減少效應的不到三分之一。如果在餐后三小時向著血糖量正常的目標滴定膳食胰島素劑量，則與TI相比，SC胰島素大量殘留的葡萄糖減少效應可提高晚期餐后低血糖的風險。用于皮下注射的現存胰島素配方的一個問題在于與生理學進餐相關的第一期胰島素應答(其中血清胰島素水平可在約六分鐘內達到峰)相比，不可預測的吸收變異性和血清胰島素水平相對慢的上升。因此，用于膳食代替的胰島素配方的優選的動力學包括快速和早期的作用開始，和足夠長而覆蓋進餐相關葡萄糖吸收的作用持續時間。肺TECHNOSPHERE/胰島素通過在喪失該功能的糖尿病患者中模擬早期胰島素應答來滿足該需要。胰島素移植患者代表了仍然不顯示第一期胰島素應答的受治療的糖尿病患者群體。向胰島移植患者施用TECHNOSPHERE⑧/胰島素重建了第一期樣胰島素應答，從而降低了胰腺脅迫并改進了被移植細胞的壽命。實施例3用肺胰島素治療人降低血清胰島素原水平吸入TECHNOSPHERE⑧/胰島素(TI)提供可血清胰島素上升，與第--期應答相當。該研究調査了TI的藥效動力學及其對完整的胰島素原(iPi)釋放的影響。患有2型糖尿病的二十四個患者在獨立的研究日中開始標準進餐后無分鐘接受了基于四種不同胰島素負荷(0、12IU、24IU或48IU的重組的常規人胰島素)的TECHNOSPHERE⑧劑量。在每餐開始前(0分鐘)、開始后60和120分鐘測量血糖(BG)、血清胰島素和血清iPi。以劑量依賴形式被TI降低的餐后BG水平。午餐后六十分鐘，使用安慰劑的BG(mg/dL)(+SD)為183.2(+44.4);使用12IU(p^,266)的BG(mg/dL)(+SD)為170.8(+30.5);使用24IU(p:0.020)的BG(mg/dL)(+SD)為156.3(+31.9);使用48IU(p〈0雇)的BG(mg/dL)(+SD)為156.3(+31.9)。所有的劑量在60分鐘(pO.05)時引起血清胰島素提高，但是在吸入后120分鐘則沒有。施用含24IU和48IU胰島素負荷劑量的TI在整天的所有時間點均抑制iPi水平(p0.05)。吸入的TI用于模擬第一期胰島素應答的快速起效和短持續時間，從而應該降低對產胰島素細胞的I脅迫。這可以促進一般的e細胞功能、內源葡萄糖內穩態和殘余的與被移植的P細胞的壽命。圖3描繪了肺施用哌嗉二酮/胰島素顆粒后胰島素原隨時間的改變。實施例4用肺胰島素治療過的糖尿病肥胖大鼠中P細胞的評估糖尿病肥胖大鼠是2型糖尿病的一種模型。可以獲得兩種株系ZDF和WDF。可通過用高蔗糖膳食喂養約一周在WDF株系中誘導糖尿病。或者ZDF大豬在約13周齡時會自發發生糖尿病。用皮下注射胰島素、肺吹入TI或肺吹入空氣的每日劑量處理三組20只大鼠。在預期發作糖尿病之前一周開始給藥。劑量選擇為大約等于人用劑量，但是少于會在尚無糖尿病的動物中引起嚴重的或危及生命的低血糖的劑量。進行血液測量之前使動物禁食過夜，但其它時間隨意取食。每周測量體重。每周進行兩側血清血糖測量。每周進行三次糖尿測試。尿中葡萄糖水平高于250mg/dL后進行兩天的血糖測量儀測試以確定糖尿病發作。確定糖尿病發作后，在24-48小時內處死動物。測量前劑量的血樣、給藥中的生活血樣(每周)和最終血樣中的胰島素、完整的胰島素原和C-肽。在用大量葡萄糖臨激發前和激發后3-5分鐘取出前劑量樣品和生活樣品作為一對，從而能夠評估第一期胰島素釋放。處死時收集來自所有動物的胰腺并在10%福爾馬林中混合。將胰腺組織加工用于蘇木精和伊紅(H&E)染色并評價P細胞量。還通過免疫組織化學(IHC)在胰腺組織中評價增殖和細胞凋亡指數。更多的e細胞量、更多的增殖標記表達、更低的細胞凋亡指數、延遲的糖尿病發展和發作表明了TI組中降低的脅迫和延長的P細胞壽命。從血糖、胰島素和C-肽水平隨時間的上升；完整血清胰島素原的缺失或更低的水平；和延遲的第一期胰島素釋放的喪失來評價朝向糖尿病的發展。實施例5用肺胰島素處理的NOD小鼠中評價P細胞NOD(非肥胖糖尿病的)小鼠是1型糖尿病的模型。糖尿病在約12-14周齡時自發發生，在雌性中偏差小于雄性。用皮下注射胰島素、吸入TI或吸入空氣的每日劑量處理三組40只小鼠。在預期發作糖尿病之前十周齡時開始給藥。劑量選擇為大約等于人用劑量，但是少于會在尚無糖尿病的動物中引起嚴重的或危及生命的低血糖的劑量。進行血液測量之前使動物禁食過夜，但其它時間隨意取食。每周測量體重。每周進行兩次血清血糖測量。每周進行三次糖尿測試。尿中葡萄糖水平高于250mg/dL后進行兩天的血糖測量儀測試以確定糖尿病發作。確定糖尿病發作后，在24-48小時內處死動物。測量前劑量的血樣、兩份間隔相等的給藥中的生活血樣和最終血樣中的胰島素和C-肽。在用大量葡萄糖臨激發前和激發后3-5分鐘取出前劑量樣品和生活樣品作為一對，從而能夠評估第一期胰島素釋放。處死時收集來自所有動物的胰腺并在10%福爾馬林中混合。將胰腺組織加工用于H&E染色并評價3細胞量。還通過IHC在胰腺組織中評價增殖和細胞凋亡指數。更多的e細胞量、更多的增殖標記表達、更低的細胞凋亡指數、延遲的糖尿病發展和發作表明了TI組中降低的脅迫和延長的e細胞壽命。從血糖隨時間的上升；和胰島素和C-肽的降低；和延遲的第一期胰島素釋放的喪失來評價朝向糖尿病的發展。除非另有說明，用于說明書和權利要求書中的表達成分數量、如分子量的性質、反應條件的所有數字等應理解為在所有情況下由術語"約"修飾。因此，除非指出反例，以下說明書和附加的權利要求書中公開的數量參數是近似值，其可根據本發明想要獲得的所需性質而變化。至少，并不企圖限制將等同原則應用于權利要求書的范圍，每個數量參數至少應按照經報導的有效數字的位數并通過應用常規約數技術解釋。不反對公開本發明廣大范圍的數量范圍和參數為約數，而特定實施例中公開的數量值則是盡可能精確地報導的。然而，任何數量值固有地包含誤差，這是從它們各自檢測測量中發現的標準差必然地產生的。除非在本文另有說明或同上下文明顯抵觸，描述本發明的上下文中(特別是在以下的權利要求書上下文中)使用的術語"一個"("a"，"an")和"這個"("the")和類似的指代被解釋為包括單數和復數。對本文數值范圍的敘述僅意圖用作為引用落入該范圍的每個單獨的值的速記方法(shorthandmethod)。除非本文另有說明，每個單獨的值都被并入說明書，就像其被單獨地并入本文一樣。除非在本文另有說明或與上下文明顯抵觸，本文所述的所有方法可以以任何合適的順序進行。本文所提供的任何和所有實例或舉例文字(例如"例如")的使用僅意欲用來更好地闡述本發明，而非對本發明所要求保護的范圍設定限制。說明書中沒有提及的文字應被解釋為指代實施本發明必需的任何不要求保護的元素。本文公開的備選元素或實施方案的分組不應解釋為限制。各組成員可被單獨提到或要求保護，或與本文發現的組的其它成員或其它元素任意組合。應當理解，由于便利和/或專利的原因，一組的一個或多個成員可以被包括進一組中或從該組刪除。當任何這類包括或刪除發生時，本申請文件被認為含有經改寫的組，以滿足對附加的權利要求書中所用的任何和所有馬庫什組的書面描述。本文描述了根據本發明的某些實施方案，包括本發明的發明人已知的實現本發明的最佳模式。當然，本領域常規技術人員閱讀上述描述后會明白這些實施方案的變更。本發明人預期熟練的技術人員能適當地采用這類變更，且本發明者意欲使得本發明以與本文特定描述不同的方式應用。因此，至少可適用的法律允許，本發明包括附加的權利要求書中所述的主體內容的所有修飾和等價物。另外，除非本文另有說明或與上下文明顯抵觸，在其所有可能變化中，上述元件的任何組合由本發明所包括。另外，在本申請文件中，引用了專利和印刷出版物作為參考文獻。上述各參考文獻和印刷出版物通過弓I用其整體并入本文。最后，應理解本文公開的本發明的實施方案僅用于闡述本發明的原則。其它可使用的修飾也在本發明的范圍內。因此，通過示例而非限制的方式，可根據本文的教導利用本發明的備選形式。因此，本發明并非被限制為如精確地所示和所述的。權利要求1.胰島素組合物在制造下述藥物中的用途，所述藥物用于在患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者中維持產胰島素細胞，其中至少一劑所述藥物被施用給所述患者，其中所述藥物模擬生理學的進餐相關早期胰島素應答并維持所述產胰島素細胞的功能。2.根據權利要求1的用途，其中所述患者選自蜜月期的1型糖尿病患者、前驅糖尿病患者和產胰島素細胞移植物的受體。3.根據權利要求1的用途，其中所述藥物被口服施用。4.根據權利要求1的用途，其中所述藥物被吸入。5.根據權利要求4的用途，其中所述藥物包括干粉配方。6.根據權利要求1的用途，其中所述藥物在含有多于15g碳水化合物的任何進餐中施用。7.根據權利要求1的用途，其中所述藥物包含足夠降低胰島素原的血清水平的胰島素劑量。8.根據權利要求1的用途，其中所述藥物包含足夠調控葡萄糖偏移的胰島素劑量。9.根據權利要求7或8的用途，其中所述劑量足夠調控血糖水平。10.根據權利要求7或8的用途，其中所述劑量足夠降低來自肝的葡萄糖釋放。11.根據權利要求1的用途，其中所述藥物在施用約15分鐘之內誘導血清胰島素水平峰。12.根據權利要求11的用途，其中所述峰血清胰島素水平為至少60mU/L。13.根據權利要求1的用途，其中所述胰島素組合物包含與胰島素結合的延胡索酰哌嗪二酮(FDKP)。14.根據權利要求12的用途，其中所述劑量在等于約15IU到約90IUFDKP胰島素的范圍內。15.根據權利要求1的用途，其中所述患者還被用胰島素增敏劑或胰島素促分泌劑治療。16.胰島素組合物在制造下述藥物中的用途，所述藥物用于在患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者中減輕餐后胰腺脅迫，其中至少一劑所述藥物被施用給所述患者，所述藥物模擬生理學的進餐相關早期胰島素應答，所述劑量足夠調控血糖水平并降低胰島素原的血清水平，從而減輕胰腺的脅迫。17.胰島素組合物在制造下述藥物中的用途，所述藥物用于在移植物受體中提高產胰島素細胞移植物的壽命，其中至少一劑所述藥物被施用給所述移植物受體，所述藥物模擬生理學的進餐相關早期胰島素應答，所述劑量足夠調控血糖水平并降低胰島素原的血清水平，從而減輕胰腺的脅迫并達成產胰島素細胞的長壽。18.胰島素組合物在制造下述藥物中的用途，所述藥物用于在患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者中維持產胰島素細胞的功能，其中對所述患者施用至少一劑所述藥物和免疫抑制藥物，所述藥物模擬生理學的進餐相關早期胰島素應答，其中所述藥物和所述免疫抑制藥物減緩自身免疫應答。19.可用于在患者中維持產胰島素細胞的組合物，其包含受控釋放的胰島素配方。20.可用于在患者中維持產胰島素細胞的組合物，其包含延遲起效制劑，所述制劑包括胰島素配方。21.胰島素組合物在制造下述藥物中的用途，所述藥物用于在患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者中維持產胰島素細胞的功能，其中對所述患者施用至少一劑所述藥物，所述藥物模擬生理學的進餐相關早期胰島素應答并維持所述產胰島素細胞的功能，所述胰島素相關疾病選自蜜月期的1型糖尿病、前驅糖尿病和產胰島素細胞移植物的受體。22.胰島素組合物在制造下述藥物中的用途，所述藥物用于在患有胰島素相關疾病的患者中維持產胰島素細胞的功能，所述患者未用含胰島素劑量的基底胰島素以外的胰島素組合物治療過；其中在進餐時向所述患者施用至少一劑的所述藥物，所述藥物在所述患者中模擬生理學的進餐相關早期胰島素應答并維持所述產胰島素細胞的功能。23.胰島素組合物在制造下述藥物中的用途，所述藥物用于在患有胰島素相關疾病的患者中維持產胰島素細胞的功能，所述患者己經喪失早期胰島素釋放，并在施用胰島素劑量后具有低于8%的血清糖化血紅蛋白(HbAlc)水平；其中在進餐時向所述患者施用至少一劑的所述藥物，所述藥物在所述患者中模擬生理學的進餐相關早期胰島素應答并維持所述產胰島素細胞的功能。24.根據權利要求22的用途，其中所述藥物與含有多于15g碳水化合物的任何進餐一起施用。25.根據權利要求22的用途，其中所述患者不處于膳食胰島素用藥中。26.根據權利要求22的用途，其中所述患者具有提高的血清胰島素原水平。27.根據權利要求22的用途，其中所述患者具有提高的平均葡萄糖偏移幅度。28.根據權利要求22的用途，其中所述患者具有提高的氧化脅迫的跡象。29.根據權利要求22的用途，其中所述血清HbAlc水平少于7%。30.根據權利要求28的用途，其中所述血清HbAlc水平少于6.5%。全文摘要本發明提供了方法和組合物，用于維持產胰島素細胞的功能，并在患有胰島素相關疾病的非胰島素依賴性患者中延長產胰島素細胞的壽命。文檔編號A61K38/28GK101232899SQ200680028362公開日2008年7月30日申請日期2006年8月1日優先權日2005年8月1日發明者安德斯·哈薩格爾·博斯,戴維·C·戴爾蒙德,韋曼·溫蒂爾·師特漢姆申請人:曼金德公司