CN101001638A - 用于预防和控制胰岛素诱发的低血糖的组合物和方法 - Google Patents

Abstract

药物组合物，其既含有胰岛素又含有胰高血糖素，可被施用以控制和治疗糖尿病，同时减少或消除胰岛素诱发的低血糖的风险。

Description

用于预防和控制胰岛素诱发的低血糖的组合物和方法

                      相关申请的交叉参照

[0001]此申请要求下述美国临时专利申请60/584,449号(2004年6月29日提出)的权益，此美国临时申请的全部内容在此并入，作为参考。

技术领域

[0002]本发明涉及生物学、药学和医学领域。具体而言，本发明涉及组合物和应用组合物控制血糖水平的方法。

背景技术

[0003]胰岛素由胰岛(Pancreatic Islets of Langerhans)的β细胞产生，胰高血糖素由胰岛的α细胞产生。胰岛素的主要效应之一是通过抑制肝脏葡萄糖输出和刺激外周葡萄糖摄取来降低血糖。在一些患有糖尿病(diabetes mellitus)的患者中，内源性胰岛素水平可能是低下的或检测不到的。在循环胰岛素水平低下或者无效的情况下，常给予外源性胰岛素，以便降低高血糖。胰高血糖素通常具有与胰岛素的效应相反的效应，包括，主要地，增加肝脏葡萄糖输出并由此增加血糖水平。当血糖水平降至异常低的水平时，特别是在利用外源性胰岛素的患者中，胰高血糖素的水平趋于增加。

[0004]糖尿病治疗(diabetes management)的当前目标包括近正常血糖水平，以便延迟或预防微血管并发症；欲达到此目标，通常需要胰岛素强化治疗(intensiveinsulin therapy)。在力争达到此目标的过程中，医生们，在他们的糖尿病患者中，遇到了低血糖的发生频率和严重程度大大增加的问题。

[0005]低血糖(hypoglycemia)的特征在于低的血糖水平，它导致自主症状和肾上腺素能症状，以及低血糖神经症状；这些症状典型地作为疏忽地过度给予胰岛素的结果而被遇到。目前，低血糖被定义为，血糖＜70mg/dl，例如，在50或60mg/dl以上。低血糖的频繁复发可能与低血糖无意识相关，其可以进一步促进低血糖的发展，这有时是严重的。因此，应用胰岛素达到正常葡萄糖水平所作出的努力可能使患者发生不同频率和不同严重性的低血糖。低血糖以及缺少对低血糖存在的察觉是胰岛素治疗的严重并发症，当糖尿病患者存在反向-调节(抗-胰岛素)反应受损时，其以更高的频率和严重程度发生。通常，对低血糖起响应的主要反向-调节激素之一为胰高血糖素。在晚期I型和II型糖尿病患者中，胰高血糖素对急性低血糖的响应受到损害或丧失并非罕见。

发明概述

[0006]存在着对治疗糖尿病的新方法和新的胰岛素和胰高血糖素配制物的需求，所述方法和配制物降低由胰岛素治疗诱发的低血糖的风险。本发明满足了这种需求和其它需求。

[0007]本发明的一方面提供了既含有胰岛素、又含有胰高血糖素的药物组合物，胰岛素和胰高血糖素的含量为向糖尿病患者给予后，不仅可以获得治疗上对糖尿病的有效控制，而且也预防低血糖的发生。制剂可以包括，例如，适于注射的制剂，包括经皮下(s.c.)给予，适于口腔给予的制剂，适于经皮给予的制剂，适于经眼给予的制剂，和适于吸入的制剂。在一些实施方案中，组合物被配制为皮下给予，并且含有足够的胰高血糖素，用于给予5至约20ng/kg/min.(例如，效力是：对于每人每千克，每分钟是5ng以上至20ng的胰高血糖素)的胰高血糖素。在一个实施方案中，5至约20ng/kg/min.的胰高血糖素被给予1-20单位的胰岛素。给予的比例可以是，例如，1小时给予1次。在一个优选的实施方案中，对于给予的每1-2单位胰岛素，组合物适于给予5以上至约20ng/kg/min.(纳克/公斤/分钟)的胰高血糖素。将被理解的是，在一些实施方案中，胰高血糖素和胰岛素可以保存在分开的容器中，并且不同时给予，但是胰高血糖素和胰岛素之间维持适当的比例。在一个实施方案中，分开的容器包含在适于给予胰高血糖素和胰岛素的单个装置中，例如，皮下给予；在另一实施方案中，可以应用两个装置，每一试剂一个装置。

[0008]在另一个方面，提供了在人或其他哺乳动物中治疗糖尿病而不诱发低血糖或具有大大降低的诱发低血糖的风险的方法。在一个实施方案中，在轻度、中度或重度低血糖症状出现之前，给予患者包含胰岛素和胰高血糖素的组合物。在一些实施方案中，实施本发明方法，来预防正接受胰岛素治疗，包括胰岛素强化治疗的I型糖尿病患者的夜间低血糖。该方法包括胰岛素和胰高血糖素的共同给予，其中所述的胰岛素以在治疗上有效控制糖尿病的量给予，并且所述的胰高血糖素以在治疗上有效预防低血糖的量给予，并且优选地，其中的胰岛素和胰高血糖素是相互间同时给予，或相互间同期给予，即，在约4小时内分别给予(例如，当应用常规的胰岛素、LISPRO胰岛素和ASPART胰岛素时)或在约6至12小时内分别给予(例如，当应用长效胰岛素时)，并且，在任何情况下，给予的时间为发生临床上可观察到的低血糖之前。在一个实施方案中，在给予胰岛素之前给予胰高血糖素。在另一实施方案中，在给予胰高血糖素之前给予胰岛素。在一个实施方案中，方法包括，通过向患者共同给予胰岛素和胰高血糖素，将血糖水平维持在70mg/dL以上和180mg/dL以下。在另一实施方案中，方法包括，以每分钟约6至18ng/kg的胰高血糖素量皮下给予胰高血糖素。在一个实施方案中，向接受6至18ng/kg/min.量的皮下给予的胰高血糖素的糖尿病患者给予1-20或2-20单位的胰岛素。在另一实施方案中，方法包括，皮下给予每分钟约8至12ng/kg的胰高血糖素。在一个实施方案中，向接受8至12ng/kg/min.量的皮下给予的胰高血糖素的糖尿病患者给予0.1至2或2-20单位的胰岛素。在另一实施方案中，胰高血糖素是通过不同于静脉内或皮下的方式给予的，并且给予的剂量与如上所述的皮下剂量相等。

[0009]在另一方面，本发明提供了维持血糖水平在既非高血糖也非低血糖范围内的方法。这些方法包含胰岛素和胰高血糖素的共同给予(co-administration)。

[0010]在另一方面，提供了胰高血糖素制剂和修饰的胰高血糖素，其适合于依照本发明的方法与胰岛素共同给予。

[0011]另一方面，提供了用于预防低血糖的试剂盒。在一个实施方案中，试剂盒优选地包括胰岛素、胰高血糖素和同时给予它们的适当组合的说明书。

[0012]在另一方面，试剂盒包括胰岛素、长效形式的胰高血糖素和使用说明书。

[0013]在一些方面，提供了恢复或预防丧失低血糖意识或敏感性的方法。方法包括，在一段时间内给予患者一定量胰高血糖素，其以足以预防或恢复患者的低血糖意识。在一个实施方案中，在给予患者胰高血糖素的同时，给予患者胰岛素。

[0014]在一方面，提供了药物制剂，其包括在人或其它哺乳动物中有效控制糖尿病量的胰岛素和有效预防低血糖量的胰高血糖素。该药物制剂被配制为皮下给予，胰岛素和胰高血糖素的比例典型地是约1单位的胰岛素比40毫单位以上至200毫单位的胰高血糖素。在一些实施方案中，胰高血糖素的量是约50至100毫单位之间。在一些实施方案中，胰高血糖素是长效形式的胰高血糖素。在一些实施方案中，长效形式的胰高血糖素含有碘。在一些实施方案中，长效形式的胰高血糖素含有锌。在一些实施方案中，长效形式的胰高血糖素还含有鱼精蛋白。

[0015]在另一方面，提供了治疗人类或其它哺乳动物的糖尿病而不诱发低血糖的方法。方法包括给予在治疗上有效控制糖尿病的量的胰岛素。胰岛素的量可以是0.5至20单位之间的胰岛素。方法还包括，以在治疗上有效预防低血糖的时间和量给予胰高血糖素。胰高血糖素可以皮下给予，给予的量是5以上至低于或等于100ng/kg患者/分钟所需胰高血糖素有效性。在一些实施方案中，给予的胰高血糖素的量是6ng/kg患者/分钟所需胰高血糖素效力至18ng/kg患者/分钟所需胰高血糖素效力。在一些实施方案中，胰高血糖素是具有延长作用时间的胰高血糖素。在一些实施方案中，胰高血糖素包含在脂质体制剂中。在一些实施方案中，胰高血糖素包含在微球体中。在一些实施方案中，给予既包括胰岛素又包括胰高血糖素的制剂。在一些实施方案中，胰岛素和胰高血糖素包含在控制向患者给予药物的泵中。在一些实施方案中，胰高血糖素与胰岛素同时给予。在一些实施方案中，胰高血糖素与胰岛素的比例是约40以上至200毫单位的胰高血糖素比1单位胰岛素。在一些实施方案中，给予2单位胰岛素。在一些实施方案中，给予10单位的胰岛素，并且皮下给予30ng/kg/min.至90ng/kg/min.之间的胰高血糖素。

[0016]在另一方面，提供了用于给予预防低血糖的量的胰高血糖素和胰岛素的试剂盒。试剂盒包括胰高血糖素和胰岛素。胰高血糖素和胰岛素的比例是1-20单位胰岛素比32-480毫单位胰高血糖素。试剂盒还包括皮下给予胰高血糖素的装置和给予胰岛素和胰高血糖素，使得胰高血糖素预防低血糖事件的说明书。在一些实施方案中，当完全溶解在甘油溶液中时胰高血糖素的浓度是每毫升500微克以上，但为每毫升2000微克以下。在一些实施方案中，胰高血糖素和胰岛素的比例是1-3单位胰岛素比32-96毫单位胰高血糖素。在一些实施方案中，皮下给予胰高血糖素的装置是泵，所述的泵被配置为，输送约6至20ng/kg/min.的胰高血糖素。

[0017]在另一方面，提供了胰高血糖素和胰岛素在制备用于治疗糖尿病的药物中的联合应用。胰高血糖素应用的量足以预防低血糖发作，其中胰高血糖素和胰岛素的比例是40微克以上和500微克以下的胰高血糖素比1-20单位的胰岛素。在一些实施方案中，所述量足以预防低血糖无意识的发生。在一些实施方案中，胰岛素的量是1至20单位之间，胰高血糖素的量是41至200毫单位之间。在一些实施方案中，胰岛素和胰高血糖素的比例是1至3单位的胰岛素比40以上至低于或等于约96毫单位的胰高血糖素。在一些实施方案中，胰高血糖素还含有鱼精蛋白。

附图简述

[0018]图1是一个曲线图，图示说明了常规胰岛素和中效胰岛素(Lente或NPH)的混合物的理想化药物代谢动力学。

[0019]图2是一个曲线图，图示说明了一位假想患者的胰岛素曲线，如实施例1中的A(i)部分所描述的，该图显示了一条非常简单的、平坦的线形图(由GLARGINE(LANTUS)建立的基础水平)，插入有几个峰，峰的位置相应于餐时LISPRO(HUMALOG)胰岛素注射。

[0020]图3是设计以用于实践实施例2所述的一个实施方案的一个药物输送泵的示意图。

[0021]图4是设计以用于实践实施例2所述的一个实施方案的一个药物输送泵的示意图。

[0022]图5是设计以用于实践实施例2所述的一个实施方案的一个药物输送泵的示意图。

[0023]图6示例说明了分子量和亲脂性对经皮运输的速率的影响，是在渗透情形下(上面和下面的灰色曲线，分别代表亲脂性较强的物质或亲脂性较弱的物质)或在TRANSFEROME介导的穿透的情形下(黑线和黑色圆点)。散布的黑色圆点代表经皮贴剂中的商业药物。

[0024]图7是一个曲线图，图示说明一位示例性患者的胰岛素和胰高血糖素的曲线，如实施例3所描述，该图显示，对两种药物而言，均为一条非常简单的、平坦的线形图(基础胰岛素和胰高血糖素输注)，带有几个峰(相应于餐时胰岛素和胰高血糖素输注)，该峰相应于胰岛素和胰高血糖素以混合制剂给予时。

[0025]图8是一个曲线图，图示说明持续输注胰高血糖素对平均胰高血糖素水平的影响，如实施例7所述。

[0026]图9是一个曲线图，图示说明持续输注胰高血糖素对平均葡萄糖水平的影响，如实施例7所述。

[0027]图10是一个曲线图，比较了以12ng/kg/min.持续输注胰高血糖素对平均葡萄糖水平和平均胰高血糖素水平的影响，如实施例7所述。

[0028]图11是一个曲线图，比较了以16ng/kg/min.持续输注胰高血糖索对平均葡萄糖水平和平均胰高血糖素水平的影响，如实施例7所述。

[0029]图12是一个曲线图，比较了不同剂量的胰高血糖素(0、8和16ng/kg/min.胰高血糖素)对增加胰岛素水平(从约1至约2.7单位)的影响。该曲线图说明，低剂量的胰高血糖素能够预防胰岛素诱发的低血糖，如实施例8所述。

[0030]图13是一个曲线图，显示了低剂量的胰高血糖素对血糖水平的效应和它如何能预防低血糖，如实施例8所述。

发明详述

[0031]提供了可在胰岛素治疗的糖尿病患者中(包括1型和2型)预防或显著降低低血糖的发生频率和严重程度的方法和组合物。一方面，本方法和组合物可用以治疗糖尿病，同时调节葡萄糖水平在低血糖水平以上。本方法和组合物可用于补充或恢复常常与胰岛素给予同时发生的异常的低胰高血糖素反应，从而预防低血糖。

[0032]使预防低血糖变得复杂的一个问题是，反复的低血糖事件可以引起低血糖意识的丧失，因此，尽管起初被患者检测到，患者识别低血糖症状的能力可以随时间推移而损害或丢失。因此，能够预防或逆转低血糖意识丧失的组合物和方法是期望的。可以实现这一点的一个方法是给予胰高血糖素，或如本文所述的提高血糖水平的其它试剂，以相对低的剂量在胰岛素起效的时间段给予，以便预防中度低血糖的发生。这也可以用于逆转或预防低血糖意识的丧失。

[0033]一方面，本发明提供了由胰岛素和胰高血糖素两种激素组成的药物制剂，二者以优化血糖控制并减弱低血糖的发生率或预防低血糖的摩尔比组合。另一方面，提供了用于同时、但分别给予胰岛素和胰高血糖素以获得此益处的方法和组合物。尽管同时给予这两种具有看似抵消活性的激素，在传统上看起来可能没有有益的作用，但本发明的一些实施方案部分出自这样的认识，认为由于胰高血糖素的缓冲或弱化作用，这种给予获得了预防低血糖的有益效果，同时不减少胰岛素提供的调节葡萄糖的有益作用。在一些实施方案中，向正在、已经或将要接受胰岛素的患者持续给予少量胰高血糖素。因此，考虑到应用高血糖制剂，如胰高血糖素，来预防由于给予胰岛素造成的低血糖发生及其相关症状。在一些实施方案中，应用高血糖制剂，如胰高血糖素来预防医源性低血糖的发生。

[0034]因此，一些实施方案通过向糖尿病患者同时给予胰岛素和胰高血糖素，提供了控制糖尿病，同时降低低血糖的风险的方法。在一个实施方案中，提供了在接受胰岛素治疗并且未遭受低血糖症状的糖尿病患者中预防低血糖的方法，包括向该患者给予治疗学上有效预防低血糖的量的胰高血糖素。在一个实施方案中，胰高血糖素和胰岛素是同时给予的。在一个实施方案中，胰高血糖素，是在给予额外胰岛素前10分钟至数小时给予的，更优选地，是在给予额外胰岛素前30分钟至60分钟给予的。在其它实施方案中，胰高血糖素是在所述患者被给予胰岛素之后约1分钟至约4小时内给予的。在一个实施方案中，低血糖的预防包括，防止对象中与低血糖相关的症状变得明显。在另一实施方案中，低血糖的预防是通过将对象的平均血糖水平维持在约70mg/dL以上，或约50-60mg/dL以上而实现的。优选地，将对象的血糖水平维持在约140-200mg/dL以下和至少约350mg/dL以下。优选地，维持对象的血糖水平，从而维持正常血糖。

[0035]在考虑了此处的公开内容后，正如本领域的技术人员可明显得知的，胰岛素的多种不同形式的任意一种，以及胰岛素的多种不同的给予路径的任意一种，包括由FDA批准的和在研发中的形式和路径，均可用在本公开方法和制剂中。而且，目前可得到的胰高血糖素制剂的任何一个，可同样地应用于本方法和制剂中。然而，由于在本公开之前，胰高血糖素仅被肠道外给予以控制低血糖，本公开提供了对获得本发明一些实施方案提供的有益效果特别适合的新的胰高血糖素衍生物、新的胰高血糖素和胰高血糖素衍生物制剂、和给予胰高血糖素和胰高血糖素衍生物的方法，包括延迟的和/或延长作用的胰高血糖素。

[0036]尽管胰岛素和胰高血糖素的精确剂量将随着患者的变化而变化，并取决于多种因素，这些因素包括但不限于患者的年龄和性别，糖尿病的类型和严重程度，患者的过去史，包括低血糖和高血糖发作事件，应用的胰岛素和胰高血糖素的类型，以及相似因素，但本领域技术人员在考虑了此处的公开内容后，用于任何患者的剂量都可以确定。一些实施方案的有益效果通常可通过给予胰岛素和胰高血糖素而获得，当静脉给予胰高血糖素时，给予的比例为胰岛素约1单位比胰高血糖素约0.02-40毫单位(0.02到40微克)。当该术语典型地用于糖尿病治疗时，1单位的胰岛素定义为，例如，约34.2微克至约40微克。胰岛素的量也可以用国际单位(IU)测定。1单位的胰高血糖素相应于1微克的胰高血糖素。在一个实施方案中，当静脉给予胰高血糖素，皮下给予胰岛素时，比例是胰岛素1单位比胰高血糖素0.2至4.0毫单位(0.2到4.0微克)。当欲皮下给予胰高血糖素时，可以给予1单位的胰岛素，对于给予的每单位胰岛素，给予的胰高血糖素量是向100kg的人给予40以上至200毫单位，例如，40至200毫单位/小时。在另一实施方案中，对于每单位胰岛素，给予胰高血糖素48-150mU、50-120mU或80-100mU的胰高血糖素。在一个优选实施方案中，皮下给予胰高血糖素，比例是约1单位的胰岛素比5以上至约20ng/kg胰高血糖素，该胰高血糖素的量是在胰岛素剂量效应期间每分钟给予的量。在一个实施方案中，给予1单位胰岛素，胰高血糖素的给予速率是8-12ng/kg/min.。与1单位胰岛素结合，可以建立标准剂量，例如，用于治疗100kg的人1小时。正如本领域技术人员将理解的，此剂量可以用于基础胰岛素速率。当需要达到餐后胰岛素水平时，剂量中的胰高血糖素量将随之增加。在一些实施方案中，皮下给予胰高血糖素，给予的量是5ng/kg/min.以上至约20ng/kg/min.以下之间。更优选地，给予的量是约8至16ng/kg/min.之间的胰高血糖素，皮下给予。当然，本领域技术人员将理解，考虑了本文的教导之后，也可以给予其它等量的剂量(即，通过可选方法给予的相同有效量)。如本领域技术人员所理解，和如下文更详细表示，可以对这一剂量进行调节，以便相应于预防低血糖但不诱发高血糖所需的胰高血糖素量。因此，在一些实施方案中，给予的胰高血糖素量，甚至是皮下给予的量是5-20ng/kg/min.值以下，在预防胰岛素诱发的低血糖中，所述剂量值被描述为有效。如本领域技术人员所理解，虽然本公开着重于1型糖尿病，但相似的方法和组合物可以用于2性糖尿病。总体而言，胰高血糖素的量可以比本文公开的用于1型糖尿病的量增加几倍。例如，2型糖尿病需要多1.5至5倍的胰高血糖素，优选地，包括比1性糖尿病多2至3倍的胰高血糖素。

[0037]任意目前可得到的胰岛素形式，这包括但不限于重组的人可溶性(常规的)胰岛素、人胰岛素类似物、动物胰岛素，衍生于如牛、猪和其它物种的胰岛素，以及延迟释放形式的胰岛素、包括中效和长效胰岛素，都可以用于本文公开的组合物和方法。而且，可应用任意目前所应用的给予路径，以及正在研发中的更新的途径，这包括但不限于皮下注射、肌内注射和静脉注射，以及经口、经颊部、经鼻腔、经皮、舌下和肺部的呼吸道给予。本领域已知的用以控制糖尿病的胰岛素的典型给予剂量和给予剂量范围，适用于一些实施方案的方法和组合物。

[0038]例如，餐时短效胰岛素，如常规胰岛素和其衍生物LISPRO、ASPART和GLULISINE，在本领域熟知，并通常用以治疗糖尿病。这种胰岛素可用来例证性说明本实施方案，其方式适用于其它形式的胰岛素，这包括但不限于NPH、LENTE、SEMI-LENTE、DETEMIR、ULTRA-LENTE和GLARGINE(LANTUS)，以及常规胰岛素和长效胰岛素的预混和制剂。在此例证中，认为这全部三种餐时短效胰岛素的分子量是相似的，LISPRO为5808、ASPART为5825.8、GLULISINE是5823，常规胰岛素为5807。认为胰高血糖素的分子量是3483。

[0039]在1型糖尿病中，餐时胰岛素注射的通常范围可从均值偏离约两个标准差，使得胰岛素剂量范围是2-20单位。95％以上的1型糖尿病患者被给予此剂量范围内的餐时胰岛素。在皮下给予后1-2小时内，上述三种餐时胰岛素均达到血浆峰浓度，并具有约5小时的有效期。

[0040]目前，通过单次肠道外注射约1mg(1单位)剂量的胰高血糖素，来治疗低血糖；已经确认，此剂量为实际需要用以控制低血糖的剂量的过度剂量。当皮下或肌内给予胰高血糖素时，血清胰高血糖素在1小时内达到高峰，并且它的作用可持续数小时。然而，目前市售形式的胰高血糖素似乎在液体形式中对于延长的时期而言是不稳定的，所述液体形式或是分离的或是在体内，在一个实施方案中，本发明提供了更加稳定的新的胰高血糖素药物制剂，和应用目前可得但未广泛应用的稳定形式的胰高血糖素的新方法。

[0041]部分地基于餐时胰岛素和皮下给予的胰高血糖素在达到血清峰值水平的不同时间和作用持续时间，已经发现，皮下胰岛素和胰高血糖素药物代谢动力学之间不相匹配。本发明的一个实施方案提供了长效胰高血糖素制剂和其衍生物，它们可以被用于纠正此不匹配，其是患者所需的或对患者有益。本文所述的“长效”胰高血糖素是指半衰期比标准的胰高血糖素长的胰高血糖素，包括天然提取物和由rDNA生成的合成胰高血糖素。

[0042]为了提供达到与餐时胰岛素的效应持续时间相似的效应持续时间所需的胰高血糖素的剂量，可以采用接近基础取代剂量的剂量。通过静脉输注(IVinfusion)的通常的基础胰高血糖素取代剂量为0.5-0.75ng/kg/min.；可以假设更宽范围的胰高血糖素输注，从低至0.10到5.00ng/kg/min.(更经常为0.10到3.00ng/kg/min.)，是有效的，这取决于患者、胰岛素剂量、给予方法(例如静脉对皮下)和其它因素。例如，在皮下给予中，本发明人发现，给予的胰高血糖素量可以更高，因为经皮下输注给予的胰高血糖素的生物利用度可以低至10％，对于丸剂(bolus)皮下给予，可以低至约35％。因此，剂量会相应地被增加或减少，以便获得与以5至20ng/kg/min.的速率给予胰高血糖素的相等的治疗效应。为了与胰岛素的PK相匹配，这些胰高血糖素的输注速度可持续一段时间，时间范围从150分钟至300分钟。在一些实施方案中，输注时间可以持续6小时以上，例如，6-7、7-10、10-15、20-24小时或更长。之后可用最大时间和最小时间与取代速度相乘，给出总剂量/kg。如假设典型的1型糖尿病患者的体重在50到100kg的范围内，并且皮下餐时胰岛素注射的高和低剂量范围是在2单位至20单位之间，则可以计算胰岛素/胰高血糖素的比率，如下表1所示(示出皮下给予的比例)。在一个实施方案中，考虑到开始可得到较低水平的胰高血糖素和随后可得到较高水平的胰高血糖素，应用与上述计算方法相同的计算方法确定给予患者的延迟或延长释放形式的胰高血糖素量。虽然在任意时间点释放的胰高血糖素量可能不是精确已知的，但每单位时间从给予的制剂释放出足够的胰高血糖素，从而，对于胰高血糖素通过静脉给予的实施方案，平均约0.1至5.0ng/kg/min.的量被释放到患者。在一个实施方案中，0.5、2、3或4倍的胰高血糖素可以在任何给定时间单位释放，这取决于患者、被治疗的糖尿病类型和给予方式。

[0043]在一些实施方案中，如图1所示，皮下给予胰高血糖素，给予的量是约5.0以上至约30ng/kg/min.之间、约6至25ng/kg/min.之间、6至20ng/kg/min.之间或约8.0至12.0ng/kg/min.之间。

                                            表1

胰岛素(皮下)/胰高血糖素(皮下)重量比(ng/ng)和反比(％项(terms))
					患者体重	50kg	50kg	100kg	100kg
给予胰高血糖素的持续时间	150分钟	300分钟	150分钟	300分钟
					2U胰岛素/6ng/kg/min胰高血糖素	1.8[56.3％]	0.9[112.5％]	0.9[112.5％]	0.4[225％]
20U胰岛素/12ng/kg/min胰高血糖素	8.9[11.3％]	4.4[22.5％]	4.4[22.5％]	2.2[45％]
					2U胰岛素/18ng/kg/min胰高血糖素	0.6[168.8％]	0.3[337.5％]	0.3[337.5％]	0.1[675％]
20U胰岛素/6ng/kg/min胰高血糖素	17.8[5.6％]	8.9[11.3％]	8.9[11.3％]	4.4[22.5％]
					2U胰岛素/12ng/kg/min胰高血糖素	0.9[112.5％]	0.4[225％]	0.4[225％]	0.2[450％]
20U/18ng/kg/min胰高血糖素	5.9[16.9％]	3.0[33.8％]	3.0[33.8％]	1.5[67.5％]

表中条目的解释：

2U胰岛素/6ng/kg/min.胰高血糖素：指在指定的输注期间给予总共2单位的胰岛素，并且在输注期间以6ng/kg/min.的速度给予胰高血糖素。表中在150分钟里对50kg的人给出的两个数字是胰岛素和胰高血糖素的重量比(绝对值)，和胰高血糖素与胰岛素的以百分数表示的重量比，(例如，1.8＝80000ng(2单位胰岛素)/750ng(50×150*6胰高血糖素)；56.3％＝1/1.8的百分数＝反比)。

[0044]在表1中，给予的胰高血糖素量在给予的胰岛素量(以重量而言)的5.6-675％范围内；然而，对许多患者来说，胰高血糖素以小于胰岛素重量的225％给予，或者以小于胰岛素重量的225％存在于组合物中。如本领域技术人员所理解，给予的胰高血糖素量可以根据许多因素而变化。因此，胰高血糖素与胰岛素之比的百分比范围可以在5.6至675％之间变化，例如，188％以上至675％以下。在一个实施方案中，给予的胰高血糖素量被表示为，与给予的胰岛素量的比值；例如，给予的胰高血糖素量可以是给予的胰岛素量的5.6％至11.3％。在一些实施方案中，给予的胰高血糖素量是给予的胰岛素量的112％至225％。如下面的实施例7所示，这些量的胰高血糖素可以诱导接近高血糖的升高的血糖水平，如此，较低的剂量范围可能足以预防低血糖而没有高血糖的风险。较低的范围或剂量可以是，例如，胰岛素重量的0.09％至188％。如本领域技术人员所理解，患者的重量可以变化，从婴儿，例如2kg，到成人，例如，150kg至200kg或更重。

[0045]在其它实施方案中，给予的胰高血糖素量可以描述为，按重量或活性计的胰高血糖素量，其独立于给予的胰岛素量；例如，在一个实施方案中，给予的胰高血糖素量是，在9小时期间360-900毫克。在一个实施方案中，给予的胰高血糖素范围是5ng/kg/min.以上至约30ng/kg/min.，皮下给予。在一个实施方案中，该量是约8至约16ng/kg/min.，或约12ng/kg/min.，皮下给予。在一些实施方案中，低得多的值也可以是足够的，这取决于给予的情形和方式。

[0046]在一个实施方案中，低血糖是血糖水平在约50-60mg/dL以下，一般地，是约70mg/dL以下；高血糖是血糖水平在约140至200mg/dL以上。在一个实施方案中，过量高血糖定义为血糖水平在350mg/dL以上。根据本发明方法设置胰高血糖素比胰岛素的比值和各自的量，以有效地保持血糖水平处于低血糖水平和高血糖水平之间。在另一实施方案中，血糖水平被维持在低血糖水平和过高血糖水平之间。在另一实施方案中，血糖水平被维持在高血糖水平和过高血糖水平之间。将如本领域技术人员所理解，该水平不必精确观测，轻微下降或超过这些这些范围是允许的。在一个实施方案中，要给予患者的剂量在治疗上等价于静脉给予0.5至0.75ng/kg/min.的剂量，或者在治疗上等价于皮下给予5以上至约20ng/kg/min.的剂量，即，经皮下给予8-16ng/kg/min.的胰高血糖素。在一些实施方案中，甚至在使用胰岛素以外的试剂来降低或控制血糖水平时，应用相同量的胰高血糖素(或有效的胰高血糖素与胰岛素的比例)。因此，在一些实施方案中，根据本公开，本发明的方法可以用胰岛素以外的试剂实施，作为与胰高血糖素共同给予，低血糖制剂被考虑。相似地，在一些实施方案中，应用不同于胰高血糖素的高血糖制剂在接受胰岛素治疗的糖尿病中预防低血糖的发生。在一些实施方案中，既不使用胰岛素也不使用胰高血糖素，糖尿病患者被同时给予高血糖试剂(引起血糖水平增加的试剂)和低血糖试剂(引起血糖水平降低的试剂)。

[0047]如本领域技术人员所理解，鉴于本公开，给予患者的胰高血糖素或胰岛素的量可以根据给予方式而变化。例如，欲加入的胰高血糖素的量(或胰岛素与胰高血糖素的比值)可以按照经静脉给予的量来描述(如在PCT公布号WO2004/060387中，其在此并入作为参考)。根据胰高血糖素将如何被给予，例如，经皮下或通过吸入，这一量可以有很大的不同。为了简化，达到等价结果所需要的胰高血糖素量可以被描述为“等价剂量(dose equivalent)”。例如，“10ng/kg/min.皮下等价剂量”是达到与向患者皮下给予10ng/kg/min.所得到的结果相同的结果所需的量。“皮下等价剂量，针对静脉给予”是所需的静脉给予的胰高血糖素量，以便得到的血中葡萄糖或胰高血糖素量与皮下给予所述量的胰高血糖素所得到的血中的葡萄糖或胰高血糖素量相同。因此，在后一词语中，第一个给予方法描述了多少给予的剂量将与应用另一给予方式的剂量相同，并且所述的第二个给予方式是实际上被应用的给予方式。皮下给予的胰高血糖素的静脉等价剂量典型地多于用于静脉给予所述的量，通过比较上面的表和PCT公布号WO 2004/060387中的表1可以看出这一点。例如，在一些患者中，静脉输送的一个单位是0.1ng/kg/min.，而在这些患者中，实现相同效果的皮下输送量可能是8ng/kg/min.。此外，在下面的实施例中描述的临床试验中，对于一些患者，给予用来在接受胰岛素治疗的糖尿病中诱导高血糖所需的胰高血糖素量是8-16ng/kg/min.范围(虽然更低的剂量看来也是有效的)，因此，在一些患者中，仅用于预防低血糖所需的胰高血糖素量将在该范围以下。给出了本公开后，本领域技术人员将能够确定每种情况下的合适的量。

[0048]如本领域技术人员所理解，“给予的胰高血糖素量(amount of glucagonadministered)”不必是实际进入患者血流的胰高血糖素量。相反，例如，向患者皮下给予9ng/kg/min.胰高血糖素意味着，建立一个已知起始量的起始溶液，根据该量，将9ng/kg/min.的胰高血糖素给予患者。如果在给予之前存在胰高血糖素的丢失或降解，则较少的胰高血糖素进入患者，如果在胰高血糖素进入患者的血流和组织中时有丢失或降解，则有效治疗量更加低。如本领域技术人员所理解，在本例子中，在这种情况下，具有活性并进入患者循环的实际胰高血糖素量将少于9ng/kg/min.。

[0049]在给出本公开后，本领域技术人员可以确定多种给予方法或方式的等价剂量。此等价剂量也可以根据患者间或患者内的可变性以及药物的生物利用率而变化。例如，如果假定经静脉给予的胰高血糖素是100％生物可利用的，则通过皮下丸剂给予的一些胰高血糖素制剂可以有约35％的生物利用率，而通过持续皮下输注的相同胰高血糖素制剂可以具有10％的生物利用率，如下面实施例中的患者数据所示。此外，胰岛素和胰高血糖素的给予方法之间的差异也可以被考虑并通过本文提供的方法和实施例确定。可以对其进行确定的一个方法是，在接受多种途径给予胰高血糖素的患者中，通过胰岛素、葡萄糖和胰高血糖素的多种试验来进行，例如，如实施例7所阐述。

[0050]在本发明的许多实施方案中应用的药物组合物包括在控制糖尿病和治疗低血糖的传统方法中有用的那些组合物。这些传统方法，如该短语应用于此的传统方法，包括FDA批准的方法，研发中的方法，和在S.V.Edelman和R.R.Henry所著的Diagnosis and Management of Type II Diabetes(PCI出版社，第5版)中描述的方法，该书全文在此入并参考，并且该书的第7章和第8章与本发明特别相关。如在此所应用，药物制剂或药物组合物可含有药学上可接受的赋形剂、稀释剂或载体。短语“药学上可接受”意味着该载体、稀释剂或赋形剂可与该制剂的其它成分和给予装置相容，并且对其接受者无害。药学上可接受的赋形剂在本领域已公知。例如，可参见Remington：The Science and Practice of Pharmacy(19thedition，1995.Gennavo.ed.)。

[0051]在一个实施方案中，胰高血糖素或类似物质在缓冲液中给予。合适的缓冲液是使混合物的pH范围保持在约6.0至约9.0，但不干扰胰高血糖素的功能的那些缓冲液。缓冲液的例子包括但不限于，Goode’s缓冲液、HEPES、Tris、乙酸铵、乙酸钠、Bis-Tris、磷酸盐、柠檬酸盐、精氨酸、组氨酸和Tris乙酸盐。对一种或多种合适的缓冲液的选择在本领域普通技术人员的技术范围内。

[0052]通过胰岛素治疗控制糖尿病，以及通过胰高血糖素治疗控制低血糖，可以涉及胰岛素或胰高血糖素的肠道外给予。肠道外给予可以通过应用注射器，优选笔式注射器，经皮下注射或肌内注射而实施。可应用这种方法学来实施本方法的一些实施方案，尽管如上所述，在一些情况中，提供胰高血糖素的优选方式为确保其作用持续时间更紧密地匹配于所应用的胰岛素的作用持续时间，以便当低血糖的风险最大时胰高血糖素存在——典型地为进餐后相对长的时期，但仍在给予的胰岛素继续发挥其作用的期间内。

[0053]在希望皮下给予胰岛素和胰高血糖素时，可以使用多种方法实现控制糖尿病和预防低血糖的益处。在一种此类方法中，在给予胰岛素后约1至4小时内，给予一种较该胰岛素作用持续时间短的胰高血糖素。此方法提供的益处在于：大多数低血糖期开始于患者末次进餐后数小时，并且许多患者在进餐前一刻给予胰岛素。因此，通过给予胰岛素后几小时、但在低血糖症状发生之前传递胰高血糖素，可获得本发明方法的益处。一些实施方案提供了通过持续给予胰岛素和长效胰高血糖素及其制剂来控制糖尿病、同时降低诱发低血糖的风险的方法。因此，在一个实施方案中，提供了含有长效形式的胰高血糖素的组合物。

[0054]一般地，长效形式也被称为缓释(extended release)、延时释放(prolonged release)或控释(controlled release)(或类似术语)的形式。在一个实施方案中，延迟作用或缓慢作用的胰高血糖素是延长释放或长期释放形式的胰高血糖素的特定形式。延迟作用的胰高血糖素在长效胰高血糖素的总分类之内，因为延迟作用或缓慢作用的胰高血糖素会使得胰高血糖素活性在给予所述胰高血糖素后的一段时间之后出现；然而，延迟作用的胰高血糖素在最初给予时以较低量有效，效力随时间推移而增加。胰高血糖素本身的性质可以是长效的，或者它可以与使其在延长数量的时间期间释放的其它成分结合。

[0055]在另一实施方案中，胰岛素和胰高血糖素可以同时给予，途经是胰岛素以及任选地胰高血糖素经肠道外输送，典型地通过皮下注射输送。在此方法中，优选地应用一种具有较长作用持续时间的胰高血糖素，或该胰高血糖素通过可提供较长作用持续时间的途经给予，例如，通过持续输注给予，如下文的实施例所示例。

[0056]这种胰高血糖素包括，但不限于在美国专利申请公布号2002114829和美国专利6,197,333及6,348,214中描述的胰高血糖素、胰高血糖素制剂和给予路径，其描述了提供降低的剂量效应并且长效的胰高血糖素的脂质体制剂；PCT专利公布号WO0243566，其描述了通过经皮贴剂输送胰高血糖素；美国专利号5,445,832，其描述了多聚微球形式的长效胰高血糖素制剂；PCT专利公布号WO0222154，其描述了以周来计量作用持续时间的缓释胰高血糖素；和美国专利3,897,551号及大不列颠专利(Great Britain Patent No.)1,363,954号，其描述了通过碘化作用延长胰高血糖素的持续时间(这些专利中的每一个以整体并入本文作为参考)。在一个实施方案中，胰高血糖素作为缓释制剂或贮库制剂(depotformulation)给予(如含有聚乙二醇)。

[0057]有许多本领域技术人员已知的技术，用于修饰蛋白质的释放和/或药物动力学特性，包括修饰相应于该蛋白质的代谢失活点处的氨基酸序列。这些技术和组合物包括蛋白质的“聚乙二醇化”或PEG修饰(参见，例如，PCT专利公布号WO0232957、WO9831383和WO9724440、欧洲专利公布号EP0816381和EP0442724，和美国专利公布号2002/0115592；5,234,903；和6,284,727)；其它聚合物封装物(encapsulations)参见欧洲专利公布号EP0684044)；亲脂性修饰(参见美国专利公布号5,359,030；6,239,107；5,869,602和2001/0016643；欧洲专利公布号EP1264837；和PCT专利公布号WO9808871和WO9943708；配制为脂质体(参见美国专利号6,348,214和6,197,333)；血清白蛋白修饰(在下文和PCT公布号WO02066511和WO0246227以及美国专利号4,492,684中更详细论述)；配制成乳剂、微球体、微乳剂、纳米封装物(nanoencapsulation)和微珠形式(参见美国专利号4,492,684；5,445,832；6,191,105；6,217,893；5,643,604；5,643,607；和5,637,568)；包括配体的制剂(参见PCT专利公布号WO0222154)；和碘化(参见美国专利号3,897,551)。

[0058]在一个实施方案中，应用增加半衰期的碘化方法(如美国专利号3,897,551所述，见I3G形式)。碘化的胰高血糖素具有1至3小时的延长活性(根据升高的葡萄糖水平测定)，这取决于碘化的程度。在一个实施方案中，LISPRO胰岛素和I3胰高血糖素可以混合，以便使修饰的胰高血糖素以混合物中胰岛素重量的约1.5％存在(保持LISPRO制剂中每ml的胰岛素浓度恒定)。因为修饰的胰高血糖素具有更长的持续效应，将需要较小比例的胰高血糖素与胰岛素重量比，来预防一些患者的低血糖。

[0059]长效胰高血糖素的另一形式是锌-鱼精蛋白-胰高血糖素制剂。这种锌-鱼精蛋白-胰高血糖素制剂的例子是本领域已知的(参见，例如，Kaindl et al.，VerhDtsch Ges Inn Med.1972；78：1099-101；Kaindl and Kuhn，Z Gesamte Inn Med.1972Dec 15；27(24)：1097-8；Christiansen and Tonnensen，Med Scand.1974Dec；196(6)：495-6；Gamba et al.，Minerva Med.1977 Nov 3；68(53)：3613-26；Kollee etal.，Arch Dis Child.1978 May；53(5)：422-4；Kalima and Lempinen，Ann Chir Gynaecol.1980；69(6)：293-5；Aynsley-Green et al.，Arch Dis Child.1981 Jul；56(7)：496-508；Schmid and Wietholter，Dtsch Med Wochenschr.1982 Nov 26；107(47)：1809-11；Dayand Mastaglia，Aust N Z J Med.1985 Dec；15(6)：748-50；Cederblad et al.，Horm Res.1998；50(2)：94-8；所有文献以整体并入本文作为参考。

[0060]此外，Pichler et al.(Wien Klin Wochenschr 19：91(2)：49-51(1979))证明，锌-鱼精蛋白形式的胰高血糖素在实际给予药物后达3小时时具有最大效应，并且仅在第4小时后表现出活性降低。因此，锌-鱼精蛋白-胰高血糖素的有效半衰期处于这几小时范围内。

[0061]在一个实施方案中，胰高血糖素与锌结合，不带有鱼精蛋白，如Tardinget al.，(European Journal of Pharmacology，7：206-210(1969)，以整体并入本文作为参考)所述。这也形成长效形式的胰高血糖素。在一个实施方案中，混合物包含的锌与胰高血糖素比例是1至2。

[0062]在一个实施方案中，以类似于制备锌-鱼精蛋白-胰岛素的方式制备锌-鱼精蛋白-胰高血糖素，不同之处在于，用胰高血糖素替换胰岛素。在一个实施方案中，如Tarding et al.(European Journal of Pharmacology 7：206-210(1969))所述制备锌-胰高血糖素和锌-鱼精蛋白-胰高血糖素。例如，可以通过将冻干的锌-胰高血糖素晶体悬浮在醋酸锌缓冲液中，制备锌-胰高血糖素，终浓度是1mg胰高血糖素/ml，0.05mg锌/ml。可选地，可以通过将冻干的锌-胰高血糖素晶体悬浮在含有鱼精蛋白的醋酸锌缓冲液中，制备锌-鱼精蛋白-胰高血糖素，终浓度是2mg胰高血糖素/ml，0.15mg锌/ml和0.5mg鱼精蛋白/ml。

[0063]可以与胰高血糖素一起包含在本方法有用的组合物中的试剂的另一例子包括鱼精蛋白硫酸盐，如在美国专利6,703,365中所述的与GLP-1组合(2004年3月4日出版，授予Galloway et al.)。其中，GLP-1组合表现出增加的半衰期，也表现出增加的货架期。表现出增加半衰期的任何胰高血糖素在本方法和组合物中都可以有用。

[0064]可以延长蛋白的半衰期的另一手段是通过应用“血清结合剂(serumbinders)”，如可以通过连接物(connector)将白蛋白偶联到胰高血糖素而实现。在一个实施方案中，胰高血糖素含有在体内使其自身连接到白蛋白的部分。可选地，可以对胰高血糖素进行修饰，因而其能够连接到连接物，随后使得胰高血糖素分子与蛋白质如白蛋白在体内连接。因此，修饰的胰高血糖素可以被直接加给患者，它在患者中随后与宿主的白蛋白结合，这又引起系统中胰高血糖素的有用寿命延长。该方法已经针对GLP-1的另一目的在美国专利公布号20030108568中描述，该专利在2003年6月12日公布，授予Bridon et al.，以及针对多种其它蛋白质(参见，例如，美国专利号6,277,863，2001年8月21日出版，授予Krantz etal.；6,500,918，2002年12月31日出版，授予Ezrin et al.；6,107,489，2000年8月22日出版，授予Krantz et al.；6,329,336，2001年12月11日出版，授予Bridonet al.，和6,103,233，2000年8月15日出版，授予Pouletty et al.，所有这些专利以整体并入本文作为参考)。在一个实施方案中，胰高血糖素和白蛋白之间的结合在生物素和抗生物素或链霉抗生物素的协助下发生。在另一实施方案中，胰高血糖素可以通过应用马来酰亚胺基和硫基被连接到其它蛋白。胰高血糖素可以被连接到任何合适的蛋白质，不仅是白蛋白。

[0065]在一个实施方案中，延长释放形式的胰高血糖素是凝胶或原纤维形式的胰高血糖素。它们可以如Gratzer and Davies(European J.Biochem.，11：37-42(1969)，以整体并入本文作为参考)所述而制备。

[0066]其它形式的延长释放胰高血糖素也被考虑用于本发明方法中。长效释放制备物可以用聚合物来复合或吸附胰高血糖素而制备。受控输送可以通过选择合适的大分子和大分子浓度以及掺入方法以控制释放而实施。例如，可以应用扩散控制系统。这样的材料的例子包括聚合物材料颗粒，如聚酯、聚氨基酸、聚乙烯吡咯烷酮、甲基纤维素、羧甲基纤维素、水凝胶、聚乳酸，或乙烯乙酸乙烯酯共聚物。可选地，代替用这些聚合物颗粒混入化合物，将一些实施方案的化合物捕获在微囊中是可能的，所述微囊是通过，例如，凝聚技术或界面聚合制备的，例如，分别是羟甲基纤维素或明胶微囊；或者将一些实施方案的化合物捕获在胶体药物输送系统中，例如，脂质体、白蛋白微球体、微乳剂、纳米颗粒和纳米胶囊，或粗乳状液。这些教导在Remington′s Pharmaceutical Sciences(1980)中被公开。在一些实施方案中，药物的溶出速率主要受包封所述药物的外壳的溶解的控制。

[0067]在一个实施方案中，应用渗透泵系统提供延长释放的胰高血糖素，这使得药物的释放速率受到水穿过半透膜向含有渗透剂的贮存器流入的控制。在另一实施方案中，应用离子交换树脂控制胰高血糖素的释放。

[0068]在一个实施方案中，缓释形式的胰高血糖素是胰高血糖素前体(preproglucagon)[Lund，et al.，Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.79：345-349(1982)]。此多肽随后被加工形成胰高血糖素原，该胰高血糖素原随后被切割为胰高血糖素和第二多肽(Patzelt，C.，et al.，Nature，282：260-266(1979))。因此，通过提供给予此形式的胰高血糖素前体-或胰高血糖素原，人们能够延迟胰高血糖素活性的开始。

[0069]在一个实施方案中，胰高血糖素以如下形式给予：使得能在最初时基本上不释放活性胰高血糖素，随后使胰高血糖素随时间推移小量释放。当在药物摄入之间将出现延长时期和所需的效果是朝向延长时期末期的效应时，这种形式的药物是有用的，例如，在夜间。所述形式可以是胰高血糖素蛋白，即，半合成胰高血糖素变体本身所固有的，这归因于与蛋白质结合的组分、归因于给予胰高血糖素的制剂、归因于给予胰高血糖素的途径和方法、以及本文所述的其它原因。

[0070]在一些情况下，具有低活性的胰高血糖素是期望的。由于释放精确的小体积的量可能是困难的，特别是在长时期内，在一些情况下，可能需要含有降低胰高血糖素活性的组分的胰高血糖素组合物，以使得能够给予较大体积的样品。可选地，可以使用具有更低活性水平的胰高血糖素变体或突变体来达到此结果。术语“胰高血糖素”可以包括野生型胰高血糖素和胰高血糖素的变体或衍生物。

[0071]在一些实施方案中，在本发明方法中应用本发明提供的胰岛素组分和缓慢释放形式的胰高血糖素的组合。本领域技术人员将理解，所述组合可以通过单个制剂或多个制剂和给予胰岛素组分或胰高血糖素组分的单个装置或多个装置来实现。

[0072]在一个实施方案中，通过利用输注泵来进行肠道外给予。各种胰岛素泵是可以得的，并且都适合于输送胰岛素和胰高血糖素组分(以及适合输送胰岛素，而胰高血糖素通过另一路径输送，如经皮)。这些泵包括，例如但不限于由Medtronic(如Mini Med)、Animas Corporation、Disetronic和Dana销售的泵。胰高血糖素可任选地与胰岛素一起给予，并且可以应用一种具有短的作用持续时间的胰高血糖素，这样，胰高血糖素可以在需要时给予。在一个优选的实施方案中，皮下给予胰高血糖素，给予的量是约5ng/kg/min.以上至30ng/kg/min.之间、约5.0ng/kg/min.以上至25ng/kg/min.之间、约8.0ng/kg/min.至20ng/kg/min.之间或约8.0ng/kg/min.至12.0ng/kg/min.之间。可以皮下给予更低量的胰高血糖素(0.1-5或2-5ng/kg/min.)，以防止一些患者的低血糖。在一个实施方案中，剂量将防止低血糖而不引起过度的高血糖。高血糖是高于正常范围的血糖。胰高血糖素可以使血糖增加到高于未给予外源性胰高血糖素时的血糖，在一个优选实施方案中，给予的剂量是，仍然具有抵抗低血糖的保护作用，并且仅仅最低限度地使血糖水平增加到高于该患者未遭受低血糖时保持的水平以上。

[0073]因此，在一个实施方案中，本发明提供了新的药物输送装置，即适合于在人体中输送控制糖尿病的胰岛素和输送控制低血糖的胰高血糖素的泵，即该泵既含有胰岛素又含有胰高血糖素。该泵可以包含既含有胰岛素又含有胰高血糖素的贮存器。在另一实施方案中，该泵在两个分开控制的贮存器中含有胰岛素和胰高血糖素。提供了在人类患者中控制糖尿病以降低低血糖风险的方法，所述方法包括应用上述实施方案之一的泵向糖尿病患者施用胰岛素和胰高血糖素。

[0074]在另一种方法中，胰岛素或胰高血糖素或两者被提供在粉末或液体制剂中，该制剂适合鼻腔或肺部喷雾给予或经眼给予。对胰岛素和胰高血糖素而言，已知多种此类制剂，本公开提供了应用这些已知制剂独立给予每种制剂，以及给予含有胰岛素和胰高血糖素的实施方案的相应制剂以控制糖尿病同时降低诱发低血糖的风险的方法。

[0075]经鼻、经肺部或经眼给予的方法和制剂包括下列：PCT专利公布WO0182874号和WO0282981号中的，其描述了喷雾的胰岛素和胰高血糖素；欧洲专利公布EP1224929和美国专利6,004,574号中的，其中描述了带有松三糖稀释剂的吸入型胰岛素；美国专利5,942,242号，其中描述了适合于鼻腔给予的胰岛素制剂和胰高血糖素制剂；美国专利5,661,130号，其中描述了适合于经眼睛、经鼻腔和经鼻泪管或吸入途经给予的制剂；美国专利5,693,608号，其中描述了用于鼻腔给予胰岛素和胰高血糖素的制剂和方法；美国专利5,482,006号，其中描述了用于经鼻腔粘膜和其它粘膜给予胰岛素和胰高血糖素的制剂和方法；美国专利5,397,771号，其中描述了用于经粘膜给予胰岛素和胰高血糖素的方法和制剂；美国专利5,283,236号，其中描述了用于经眼睛给予胰岛素和胰高血糖素的制剂和方法；欧洲专利公布EP0272097，其中描述了用于鼻腔给予胰高血糖素的制剂。除了这些制剂，也考虑了输送这些所述制剂的方法。

[0076]在一个实施方案中，提供了用于通过给予胰岛素和胰高血糖素来控制糖尿病同时降低诱发低血糖风险的组合物和方法，其中胰岛素和胰高血糖素中的一种或两者被经皮给予，例如经贴剂，任选地为离子电渗贴剂，或经粘膜给予，如颊粘膜。经皮输送装置的制造和应用在本领域已公知(例如，参见美国专利4,943,435号和4,893,174号；和专利公布号US2001033858)。上面已经讨论了胰高血糖素的经皮输送，以及描述胰高血糖素经皮制剂的专利公布，并且美国专利5,707,641号描述了用于经皮输送胰岛素的方法和制剂。

[0077]此外，本发明的一些实施方案可通过口腔给予胰岛素和/或胰高血糖素来实施，给予的量为此处描述的有效治疗量和它们的等价剂量。口腔给予胰岛素的制剂和方法，以及口腔给予胰高血糖素的制剂和方法，包括在PCT专利公布号WO9703688中所描述的制剂和方法。

[0078]用于本方法和制剂中的胰岛素和/或胰高血糖素，可以被具有相似活性或作用的化合物和组合物补充或取代。例如，胰高血糖素可由胰高血糖素的模拟物或胰高血糖素变体取代。

[0079]胰岛素可用低血糖试剂取代或补充，包括但不限于胰岛素增敏剂(Insulin Sensitizers)、DPP IV抑制剂和GLP1类似物、胰岛素促分泌素，包括但不限于磺脲类如醋磺已脲(DYMELOR)、氯磺丙脲(特泌胰，DIABINESE)、甲磺氮卓脲(妥拉磺脲TOLINASE)、甲苯磺丁脲(甲糖宁ORINASE)、格列美脲(亚莫利AMARYL)、格列吡嗪(利糖妥片GLUCOTROL)、格列吡嗪缓释剂(瑞易宁GLUCOTROL XL)、格列本脲(DIABETA，MICRONASE)，微粒化的格列本脲(GLYNASE，PRESTAB)；氯茴苯酸类如那格列奈(STARLIX)和瑞格列奈(PRANDIN)；抑胃多肽(GIP)；胰高血糖素样肽(GLP)-1；吗啉胍(Morphilinoguanide)BTS 67582；磷酸二酯酶抑制剂；和琥珀酸酯衍生物；胰岛素受体激动剂；胰岛素增敏双胍如二甲双胍(格华止GLUCOPHAGE)，噻唑烷二酮类(TZD)如曲格列酮(REZULIN)、吡格列酮(ACTOS)和Roziglitazone(AVANDIA)；非-TZD过氧化物酶体增生物激活受体γ(PPARγ)激动剂GL262570；α-葡萄糖苷酶抑制剂如抑葡萄糖甙酶(阿卡波糖PRECOSE)和米格列醇(GLYSET)；联合药剂如Glucovance(格华止与格列本脲)；酪氨酸磷酸酶抑制剂如钒，PTP-1B抑制剂，和AMPK激活剂，包括5-格列本脲-4-甲酰胺核糖核苷(AICAR)；和其它制剂如Exendin(EXENATIDE(合成的exendin-4))和糊精(SYMLIN(Pramminide acetate))，D手性肌醇(D-Chiro-Inositol)，改变的肽配体(NBI-6024)，Anergix DB复合物，GABA抑制黑皮质素，葡萄糖降低制剂(ALT-4037)，Aerodose(Aerogen)，胰岛素模拟物，单独的胰岛素样生长因子-I或与BP3(SOMATOKLINE)的复合物，盐酸甲氧氯普胺(metoclopramide HCL)(Emitasol/SPD 425)，motillde/红霉素类似物，和GAG模拟物。

[0080]在一个实施方案中，考虑胰高血糖素的变体。这种变体可以包括一个或许多个氨基酸改变，例如，相对于天然人类胰高血糖素序列，一个氨基酸至所有氨基酸可以被改变，只要得到的变体起到如本文所需的作用。在一个实施方案中，调节C末端的螺旋量(HELIX content)，以及结合局部激动剂，以便提供多个“基础(basal)”输入。在一个实施方案中，在N末端进行瞬时PEG修饰以控制活化，可以补充以在C末端引入突变用于控制亲和力。这种变体胰高血糖素分子的例子，和它们得到的特性和活性，是本领域可利用的。例如，Sturm et al.，(J.Med.Chem.41：2693-2700(1998))教导了胰高血糖素中一些盐桥的一般结构功能关系。在一个实施方案中，变体胰高血糖素在位置17和18处有Lys取代和在位置21处有Glu取代，得到具有500％结合亲和力和700％相对效力的变体。在一个实施方案中，变异的胰高血糖素酰胺仅在位置17处有Lys取代，得到具有220％结合亲和力和230％的效力的变体。在另一实施方案中，变异的胰高血糖素酰胺在位置17处有Nle取代，在位置18处有Lys取代，和在位置21处有Glu取代，得到具有150％结合亲和力和300％效力的变体。在另一实施方案中，变异的胰高血糖素分子表现出低的结合能力或低的活性。因此，例如，可以应用在位置18处带有赖氨酸的胰高血糖素酰胺变体，因为它仅有36％的正常结合亲和力和仅12％的正常效力。另一例子是在位置18处带有Phe的胰高血糖素变体，其仅有4.7％的正常结合亲和力和0.9％的相对效力。

[0081]在一个实施方案中，制剂中的仅有的药学活性成分是胰岛素和胰高血糖素。在一个实施方案中，药物组合物(例如既包括胰岛素又包括胰高血糖素)不以气雾剂而配制，和/或不含有盐酸曲格列酮(以及可以不含任何噻唑烷二酮类)。在一个实施方案中，该制剂不经口腔给予和/或不经鼻腔给予。在一个实施方案中，制剂的药学活性成分经皮给予，但不通过贴剂给予。例如，活性成分可以通过应用霜剂给予。

[0082]如上所论述，同时有效给予低剂量的胰高血糖素和胰岛素可以帮助预防胰岛素诱发的低血糖事件。对这些事件的预防会具有多种有益结果。

[0083]反复的轻度至中度的低血糖事件可以引起对象的低血糖意识丧失。因此，对象可能不再能够察觉到他或她实际上在经历低血糖事件，这增加了发生更多低血糖事件的风险。因此，上述组合物和方法可以被优化，以便降低发生这种情况的风险。上述胰岛素与胰高血糖素的比例和所陈述的用于预防低血糖的胰高血糖素量对于治疗这种状态是足够的，本发明方法包括调整被给予特定患者以达到所需治疗效应的量、输送方式或制剂的方法。在一些实施方案中，胰高血糖素和胰岛素的组合被给予患者，以预防所述对象的低血糖意识丧失。在其它实施方案中，给予胰高血糖素和胰岛素，以便使对象恢复低血糖意识。这可以通过给予一定量胰高血糖素而实现，从而减少或预防额外的低血糖发作事件。量可以变化，例如，皮下给予8-16ng/kg/min.。

[0084]如将被本领域技术人员所理解的，这些疗法和组合物不仅对患有糖尿病的人有用，对采用胰岛素或其它低血糖诱导剂的人也有用。

[0085]如将被本领域技术人员所理解的，不是每次轻度或中度低血糖发作事件都需要预防。被抑制的事件的量或百分比可以根据特定情况和对象而变化，并且可以包括抑制所有轻度/中度低血糖事件的2-5％、5-10％、10-20％、20-30％、30-40％、40-50％、50-60％、60-70％、70-80％、80-90％、90-99或99％。此外，不需要在每一情况下预防低血糖，在一些实施方案中，其可以被延迟。任意量的延迟都可以有用，例如，延迟1-10、10-30、30-60、60-120、120-300、300-600分钟或更多分钟。可选地，延迟额外的1-20％、20-60％、60-100％、100-200％、或200％至10倍。此外，不是所有的患者对低血糖的敏感度都需要被恢复或保持，例如，可以恢复或预防丧失1-10％、10-20％、20-30％、30-40％、40-50％、50-60％、60-70％、70-80％、80-90％、90-99％、99-100％。“低血糖敏感度(Hypoglycemic sensitivity)”或“低血糖无意识(hypoglycemia unawareness)”可以基于个体察觉低血糖事件发生的能力。例如，低血糖无意识可以是，不能察觉1-20％、20-40％、40-50％、50-70％、或更多百分数的低血糖事件(例如，血液中的葡萄糖水平下降至50mg/dL以下)。可选地，也可以用不能察觉低血糖的特定症状来确定低血糖无意识和其被治疗得如何成功。征兆和症状包括，例如，震颤、眩晕、出汗、饥饿、头痛、易激惹、皮肤颜色苍白、情绪或行为突变、运动不灵活或抽筋(clumsy or jerky movements)、难以集中注意力、意识错乱和口周刺痛感。对多种可能的低血糖类别的描述见于“Defining and Reporting Hypoglycemia in Diabetes”Diabetes Care，28：1245-1249(2005)，其以整体并入本文作为参考。特别地，有症状的、无症状的和可能症状的低血糖包括，血浆葡萄糖水平低于或等于70mg/dl。如本文所述，在一些情况下，可以用更低的血糖水平作为阈值。

试剂盒

[0086]在一些实施方案中，本文所述的组合物以试剂盒形式提供。在一个实施方案中，试剂盒包括一瓶胰高血糖素、一瓶胰岛素、给予装置如注射器或泵和给予胰高血糖素和胰岛素的说明书。在一些实施方案中，胰高血糖素和胰岛素被预先混合在单个瓶中。在其它实施方案中，胰岛素和胰高血糖素被预先混合在注射器中。具体的说明书会依照试剂盒的期望用途而变化，例如，对低血糖进行夜间控制或其它用途。给出本公开和试剂盒预想的具体用途后，本领域技术人员能够确定用法说明。在一个实施方案中，说明书将描述本文公开的方法。

[0087]示范性试剂盒含有包装在一起的胰高血糖素和下列一种或多种物质：(1)胰岛素；(2)重悬浮或稀释胰高血糖素的溶液(例如赋形剂)(3)给予胰高血糖素和/或胰岛素的设备；和(4)说明书。在一个实施方案中，设备(3)含有胰高血糖素和/或含有胰岛素。

[0088]试剂盒可以包括，在带有标准分隔密封(septum seal)的无菌瓶中的粉末形式的胰高血糖素。在一个实施方案中，所述瓶含有1mg冻干胰高血糖素、49ng乳糖的混合物和调节pH值的盐酸(在pH 3以上或pH 9.5以下，胰高血糖素是可溶的)。试剂盒也具有预先填充的甘油注射器，其含有12mg/ml的甘油，甘油处于水和盐酸的混合物中。第二个容器含有1mg/mL的胰岛素溶液，其可以以液体形式保存在注射器中。试剂盒还有说明书，指导使用者将预先填充的甘油注射器中的1mL的稀释液注射到瓶中。说明书随后指导使用者将一定量的胰高血糖素/甘油溶液收集到含有胰岛素的注射器中。该量将根据预期的应用和特定使用者而变化，并且可以由医生确定。

[0089]在一个实施方案中，注射器中收集的胰高血糖素体积是待注射的胰岛素体积的0-5％。试剂盒可以包括表和/或图，使得容易使用和定制，以确定每一使用者和情况应该使用什么量或比例。

[0090]胰岛素注射器中的全部剂量随后可以被注射(儿童典型地被给予标准剂量的50％，因此试剂盒可以修改)。在一个实施方案中，胰岛素注射器和甘油注射器是一个并且是同一个，在这种情况下，胰高血糖素的起始量被降低，以维持被注射的胰高血糖素和胰岛素的合适比例。在另一实施方案中，胰岛素、胰高血糖素和甘油在试剂盒中被预先混合。对所应用的特定实施方案，说明书因此进行调整。在一个实施方案中，试剂盒包括胰高血糖素试剂盒、胰岛素试剂盒和如何组合这两个试剂盒的说明书。如本领域技术人员将所理解的，上面论述的任何组合物或方法都可以包含在试剂盒中，作为组分或说明。因此，例如，多种给予方法、多种胰岛素或胰高血糖素组合物、和多种缓冲液或溶剂都可以用在试剂盒中。在一个实施方案中，快速给予胰岛素的设备与更慢地给予胰高血糖素的设备组合。在一个实施方案中，试剂盒仅包括一种形式的胰高血糖素和一套说明书。

[0091]在一个实施方案中，说明书可以指导使用者皮下给予5以上直至20ng/kg/min.，例如6至16ng/kg/min.的胰高血糖素。试剂盒可以包括皮下给予的设备。在一个实施方案中，对50kg的人而言，胰高血糖素单位是36微克大小的剂量，这是每小时所用的一次剂量。在另一实施方案中，对于100kg的人，胰高血糖素单位是36至96微克大小的剂量，这是每小时所用的一次剂量。这些皮下值足以在一些糖尿病患者中形成高血糖；因此，在一些实施方案中，需要更少的胰高血糖素，例如，类似于静脉注射的量，0.1-5ng/kg/min.或更多。在一些实施方案中，试剂盒可以包括有关对于个体的年龄、体重和性别的剂量的说明。在一个实施方案中，说明书包括有关针对将来的行为如睡眠、进食(例如，何种食物类型和食物的量)、静坐或运动而采用的剂量的信息。如本领域技术人员所理解，如果要以另一方式给予胰高血糖素，也可以应用静脉等价剂量或皮下等价剂量。在一些实施方案中，试剂盒含有将要与胰岛素一起加入的胰高血糖素的单位剂量。例如，单位剂量可以是约50或100微克(或毫单位)，这对保护100kg的对象在1小时期间免遭低血糖是足够的。可以为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、16、18、20、22、24或更多小时或天数制备单位剂量。针对更小的人或更少的小时的更小剂量也被考虑。

胰高血糖素的单位剂量

[0092]在一个实施方案中，不是提供胰高血糖素和胰岛素的混合物，而是单独提供单位剂量的胰高血糖素，以便能够容易地给予需要的对象，从而预防胰岛素诱发的低血糖。由于胰高血糖素与胰岛素的比例可以低，单位剂量中的胰高血糖素量也可以低。如将被本领域技术人员所理解的，每一剂量中的胰高血糖素实际量将取决于个体的特性、个体将进行的或已经进行的可能的行为、如何给予该剂量和胰高血糖素的形式。因此，下面描述的剂量仅仅代表可能剂量中的一些。依据本公开，技术人员可以确定剂量。

[0093]胰高血糖素的单位剂量形式含有用于给予的不连续量的胰高血糖素，形式可以是片剂、胶囊或粉末，于容器如瓶或安瓿、筒、注射器、吸入器、经皮贴剂或其它容器或包装中。对于皮下给予，单位剂量的胰高血糖素量可以是，例如，对100kg的人是0.036mg至0.4mg，该剂量应该有效至少1小时。优选地，单位剂量是约40微克至300微克之间，更优选地，是约50微克至100微克之间。当然，可以根据被治疗的平均人的大小和每单位剂量所需的低血糖预防的持续时间，对这些数值进行调整。例如，对于缓慢释放的制剂，特别有利的是，含有在2-3、3-5、5-8或更多小时内释放的足够的胰高血糖素。因此，在一些情况下，更大的剂量是可能的。也可以应用更低的剂量，甚至是皮下给予，来确保高血糖剂量甚至不短暂发生。

[0094]单位剂量形式含有用于单次给予胰高血糖素的足够胰高血糖素，如本文所述。可以为特定事件设计单位剂量。例如，它们可以被设计在给予胰岛素之前或之后应用。可选地，它们可以针对某些行为如进食或运动或睡眠而设计施用。由于要给予的胰高血糖素量取决于患者的多种因素，如生活方式和体重，单位剂量可以表示为通用单位，使得易于调整剂量。此外，所述单位如何给予也可以改变在每一单位剂量中放置的胰高血糖素量。这些通用单位剂量实际上是被分成更小的单独部分的单位剂量。因此，50kg的个体可以采用5份这些通用单位剂量，而100kg的个体可能采用10份。这使得能够对胰高血糖素摄取定制更大的量。当然，如果更低水平的升高的血糖是令人满意的，也可以使用更低量的胰高血糖素，例如，与静脉给予类似的剂量。因此，即使通过皮下给予，单位剂量可以是，例如，0.036mg至0.2mg之间。

[0095]在一个相关方面，提供了日单位剂量形式的胰高血糖素药物制备物。日单位剂量形式包括一日用的足够胰高血糖素，包含在一日内多次给予胰高血糖素的情况，如本文所述。例如，在一次餐后或该日的各餐之后，可以给予多次(例如，2次或3次或更多次)胰高血糖素(参见，例如，实施例1和/或用来预防夜间低血糖的给予；或通过例如经皮贴剂或泵持续给予)。对于皮下给予，在1日内，可以给予960至4800微克的胰高血糖素。在一个实施方案中，胰高血糖素是缓慢释放形式的，其被一次给予。在另一实施方案中，它是例如，6个药丸的形式，每4小时使用1个。

[0096]在一个相关方面，提供了多个剂量形式的胰高血糖素药物制备物。多个剂量形式的胰高血糖素可以含有给予1、2、3、4、5或6天、1周、或甚至1周以上的足够剂量。在一个实施方案中，例如，0.02到0.036mg至1mg的胰高血糖素被提供在容器中，伴有胰高血糖素应该在1日或1日以上期间以单独剂量给予的说明(例如标签)。

[0097]在一个实施方案中，通过将粉末重悬浮在液体赋形剂中，制备日剂量或多个剂量的胰高血糖素，得到的溶液的一部分可以在该日(或者，在一些多个剂量形式的情况下，是数日)中的每次给予时给予。

[0098]除胰高血糖素之外，单位剂量形式、日剂量形式或多个剂量形式可以含有其它成分，如赋形剂、缓冲剂、稳定剂、载体和类似物。以及其它药物活性剂。在一个实施方案中，如上述，单位剂量包含胰岛素或胰岛素促分泌素。

[0099]多次剂量的胰高血糖素(例如，多日剂量)可以一起包装在盒、泡沫包裹中，或在其它公知的形式中。

[0100]一般而言，剂量形式将被标记或将伴有以适当剂量给予的说明。例如，日剂量形式可以被标记，表明容器中单位剂量的数字和/或重量或体积。剂量形式也可以被标记，或者另外表明意图应用所述制备物的患者的年龄。例如，剂量形式可以表明适于成人、15岁以上的儿童、10岁以上的儿童、5岁以上的儿童和类似人群。

[0101]在一个实施方案中，任何上述胰高血糖素剂量都可以包括缓释胰高血糖素。在这种实施方案中，如本文所述，剂量被适当调整，以维持血糖水平在所需范围内。

胰高血糖素溶液

[0102]应用根据传统方法制备的制剂给予低剂量的胰高血糖素(例如，0.01U以下)可能是不方便的(例如，得到约1mg/ml的溶液)。因此，在一些实施方案中，制备和/或给予更低浓度的胰高血糖素溶液。如本文所用，给予包含自我给予(不论是通过注射，用泵输注，或其它方法)和由另一人给予。在多种实施方案中，胰高血糖素以浓度约0.25mg/ml以下的胰高血糖素溶液给予，例如，约0.2mg/ml以下、约0.1mg/ml以下、约0.05mg/ml以下、约0.01mg/ml以下、或者甚至约0.005mg/ml以下的胰高血糖素溶液。这样的量适于静脉给予，并且可以为其它给予方法建立等价剂量。例如，如果给予方法是皮下注射，则胰高血糖素的浓度可以更高，是至少约0.01mg/ml、或0.05mg/ml、或0.2mg/ml、0.5mg/ml、或约0.5mg/ml至2mg/ml之间的胰高血糖素。在一些实施方案中，这些剂量与能够在延长时期内以低量给予所述剂量的设备，如泵结合。

[0103]胰高血糖素可以在任何药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂中重悬浮。

[0104]在一个实施方案中，当静脉给予时，药学上可接受的胰高血糖素制剂含有约0.25mg/ml以下、约0.2mg/ml以下、约0.1mg/ml以下、约0.05mg/ml以下、约0.01mg/ml以下、或甚至约0.005mg/ml以下的浓度，或者低于其它给予方法应用的等价剂量。例如，对于欲皮下给予的组合物，药学上可接受的胰高血糖素制剂含有0.5至2mg/ml之间的胰高血糖素。

[0105]在一个相关的实施方案中，提供了制备用于治疗用途的胰高血糖素制剂的方法，该方法包括向含有胰高血糖素(诸如但不限于，如上所述的单个单位剂量、日剂量或多剂量的胰高血糖素)的组合物中加入水溶液，加入的量能够得到这样的溶液，其中含有的胰高血糖素浓度是约0.25mg/ml以下、约0.2mg/ml以下、约0.1mg/ml以下、约0.05mg/ml以下、约0.1mg/ml以下、或甚至约0.05mg/ml以下，用于静脉给予。对其它给予方法，如皮下给予，可以应用2至10倍高(或者更高)的浓度。溶液可以含有其它制剂，可以是药学上有活性的和/或无活性的。

[0106]在一个实施方案中，胰高血糖素溶液被加载到、或包含在向患者输送的设备中。在一些实施方案中，设备含有至少约0.1ml、至少约0.2ml、至少约0.3ml、至少约0.4ml、至少约0.5ml或0.5ml以上的胰高血糖素溶液。

[0107]在一个相关的方面，提供了给予或自我给予患糖尿病人类对象的进一步步骤。在一个实施方案中，对象不表现出低血糖症状。在一个实施方案中，人类是成人。在一个实施方案中，人类是10岁以上，任选地是15岁以上或更年长的人。在一个实施方案中，对象不患有胃病。

[0108]在一个实施方案中，任何上述胰高血糖素溶液都可以包括缓释胰高血糖素。在这种实施方案中，剂量被适当调整，如本文所述，以便将血糖水平维持在本文所述的所需范围内。

[0109]本文公开的方法和组合物可以用来治疗人类患者以及其它哺乳动物(例如，大鼠、小鼠、猪、非人灵长动物、和其它动物)。在一些实施方案中，人类患者是儿童或青少年；在一个实施方案中，人类患者是成年人。在一些实施方案中，患者是I型糖尿病患者。在一个实施方案中，患者是II型糖尿病患者。在一个实施方案中，患者为脆性I型或II型糖尿病患者。在一个实施方案中，非人哺乳动物是用于糖尿病研究的动物模型，例如Zecker糖尿病肥胖(ZDF)大鼠和db/db小鼠。

[0110]虽然本文提供的许多例子和许多描述明确地涉及皮下给予低剂量胰高血糖素，但也公开了其它方面。例如，虽然本文所述的皮下剂量一般在5ng/kg/min.以上和20ng/kg/min.以下，对于本文所述的多种实施方案，其它剂量也可以考虑。例如，从0.1至5ng/kg/min.的剂量，用于静脉或皮下给予，特别是与长效形式的胰高血糖素(如锌鱼精蛋白)联合，多种试剂盒，和单位剂量考虑以5以上至20或30ng/kg/min.剂量应用。此外，如下面所指出，4ng/kg/min.或更低剂量的皮下胰高血糖素在预防或延迟低血糖中也可以有效。因此，在一些实施方案中，皮下给予用来预防或延迟低血糖的剂量是约0.1-5、1、1-2、2-3、3-4、4-5、5以上、5-6、6-8、8-12、12-16、16-20或20-30ng/kg/min.。也考虑单位剂量的相应量、给予的其它剂量或试剂盒。例如，对100kg的人，以4ng/kg/min.给予1小时单位剂量的胰高血糖素将含有24微克的胰高血糖素，1小时药物组合物将含有24微克胰高血糖素和1-3单位的胰岛素。如本领域技术人员将理解的，给出本公开之后，任何公开的剂量都可以转变为1小时单位剂量或本文所述的其它方面。这可以取决于剂量(例如，0.1至30ng/kg/min.或6至16ng/kg/min.)、胰岛素的存在情况和含量(例如，0或2-20单位)、患者的大小(例如，3-200kg)和所需效应的小时数(例如，0.5-24或更多)。

[0111]下面的实施例描述了本发明的示范性实施方案，并且不意图于以任何方式进行限制。

实施例1

肠道外共给予胰高血糖素和胰岛素，用以控制糖尿病和预防低血糖

[0112]目前在北美市场中可得到的胰高血糖素是rDNA来源的人胰高血糖素，它由Eli Lilly & Co或Bedford Labs(Novo)生产。已知有4个品牌：GlucoganDiagnostic Kit(Lilly)；Glucogan Emergency Kit(Lilly)；Glucogan Emergency Kit forLow Blood Sugar(Lilly)；和GLUCAGEN(Bedford Labs)。

[0113]Novo在北美之外的地区生产以其自己的名称命名的胰高血糖素。Novo在酵母中生产它的胰高血糖素，Lilly在大肠杆菌(E.coli.)中生产它的胰高血糖素。下列的实施例应用经各种路径给予的这些商业中可得到的胰高血糖素和胰岛素，例证了一些方法的实施。

[0114]Lilly生产的胰高血糖素，典型地以试剂盒的形式提供。试剂盒中的胰高血糖素的形式为粉末，该粉末置于带有标准橡胶密封颈的无菌小瓶中。该瓶含有冻干的胰高血糖素1mg、乳糖49mg的混合物，和调节pH值的盐酸(胰高血糖素，在pH值低于3或高于9.5时，是可溶的)。患者从预先充满的注射器中(其含有12毫克/毫升的甘油，于水和盐酸的混合物中)注射出1毫升的稀释剂到小瓶中。振荡小瓶，直到溶液变清澈。将液体抽回到注射器中，并将全部剂量予以注射(儿童一般施用该标准剂量的50％)。

[0115]胰高血糖素通过皮下、肌内和静脉路径肠道外给予，因此如本领域的技术人员所已知，其药代动力学性质是不同的。皮下给予后约20分钟达到最大血浆浓度。体内的半衰期范围为8至18分钟。给予后约20分钟达到血浆峰浓度，约为8ng/ml，且升高的葡萄糖水平在给予后可维持约1个半小时并且在给予后几乎即刻增加。患有胰岛素诱发昏迷的患者，典型地在胰高血糖素给予15分钟内恢复意识。当应用肠道外胰高血糖素治疗低血糖时，其治疗主要是通过肝脏增加的葡萄糖输出(糖原转变为葡萄糖，以及通过糖原异生作用形成新的葡萄糖)来增加血清葡萄糖可利用性而实现。

[0116]有多种胰岛素给药方案被应用。应用的方案取决于正被治疗的疾病是1型还是2型糖尿病，并取决于特异于被治疗的个体的大量因素。使用下述的肠道外给予(通常为皮下给予)的胰岛素的组合代替胰岛素是正常的医疗实践：快速起效/短效胰岛素(LISPRO(HUMALOG)或ASPART(NOVOLOG))，缓慢起效/短效胰岛素(常规的人胰岛素)，中效胰岛素(NPH或LENTE)，长效胰岛素(ULTRALENTE)、BASULIN(Bristol Myers Squibb)和24小时无峰持续胰岛素(GLARGINE(LANTUS)和DETEMIR)。

[0117]给药方案(dosage regimes)可能相当复杂。例如，典型的一日两次给药方案可以包括在早餐前和晚餐前给予短效和中效的胰岛素。因此，胰岛素曲线具有几个峰，这大致与预计的餐后葡萄糖输出相对应，并提供了贯穿任意24小时期间的基础胰岛素水平。这在图1中得到例证，图1显示了普通胰岛素和中效胰岛素混合物的理想的药代动力学曲线。该曲线表明了日两次胰岛素方案的效果：在早餐和晚餐之前日两次给予常规胰岛素(实线)和中效胰岛素LENTE或NPH(虚线)在注射后得到胰岛素峰，以及在注射中效胰岛素之后得到贯穿那一日的相对不变的胰岛素基线水平。

[0118]个体间，甚至在同一个体内，胰岛素水平可以明显不同，这取决于各种因素，如注射的位置和深度、局部血流、胰岛素注射的总体积和类型、和本领域技术人员已知的其它因素。因此，在胰岛素的皮下吸收中，可存在显著的患者间和患者内可变性，这增加了血清葡萄糖变化的可能性，包括低血糖的可能性。

[0119]随着速效胰岛素和没有或几乎没有峰出现的长效胰岛素GLARGINE(LANTUS)的出现；DETEMIR也是开发中的长效胰岛素；另外，ULTRALENTE为长效胰岛素，但其(在多数患者中)趋向于有一些峰效应，更精确地控制胰岛素水平(并由此控制血糖水平)成为可能。基本的方法学是通过联合应用具有不同起效速度和作用持续时间的胰岛素制备物，来取代基础胰岛素和餐时胰岛素。这可以涉及应用分别给予的具有不同起效的胰岛素，(例如GLARGINE和LISPRO)或应用各种预混合制剂(例如70/30——70％NPH和30％普通胰岛素联合)，用于此用途的制剂可以在商业上得到。

[0120]给予胰高血糖素的时间点是在胰岛素的作用最不被反作用的期间之前、当中或紧接此期间之前一刻，例如，当不存在可利用的足量血清葡萄糖下，显著的胰岛素作用持续之时。因此，胰岛素诱发的低血糖可以在循环胰岛素水平和葡萄糖水平不匹配(对可利用的葡萄糖来说，胰岛素的作用相对过度)的任意时间发生。

肠道外给予胰岛素

(i) GLARGINE/LISPRO/ASPART/GLULISINE胰岛素

[0121]对于此阐述性的例子，患者(除了在描述真实临床试验的实施例中提到的患者，此处提及的所有患者均为虚构；其与真实患者的任何相似之处均为巧合)是成年男性，年龄为50岁，体重75kg，血量为5L，患有II型糖尿病并应用胰岛素治疗(不伴随口服联合治疗)。他已经应用胰岛素达10年，并且他的针对低血糖的胰高血糖素反应达到了最小。他的胰岛素给药分案包括，除在进餐时给予5至10单位(取决于所消耗的碳水化合物量)的LISPRO(HUMALOG)、ASPART(NOVOLOG)、GLULISINE (APIDRA)进行餐时胰岛素注射之外，在就寝时应用20单位剂量水平的GLARGINE(LANTUS)皮下注射进行基础胰岛素替代。

[0122]他的胰岛素曲线十分简单，为一条带有几个峰的波动的平坦线(由GLARGINE(LANTUS)建立基础水平)，峰的位置相应于餐时LISPRO(HUMALOG)、ASPART(NOVOLOG)、GLULISINE(APIDRA)胰岛素注射。此胰岛素曲线在图2中显示。在此患者中，低血糖的风险典型地在餐后2小时至5小时之间出现。在此期间内，给予胰高血糖素在预防低血糖事件的可能性上是最有效率和效果的。在非糖尿病患者中，进食碳水化合物后，胰高血糖素通常下降(响应于增加的葡萄糖水平)，之后随葡萄糖水平回复至正常水平而恢复。在1型糖尿病患者(和患5年或更多时间的2型糖尿病患者)中，胰高血糖素对低血清葡萄糖的反应是受限的。因此，如果胰岛素引起血清葡萄糖水平下降至大大低于基础水平，则低血糖将发生。

[0123]低血糖症状典型地在葡萄糖水平为50mg/dl以下，或有时为40mg/dl以下的糖尿病患者中观察到。在正常个体中，在葡萄糖水平降至此低水平之前，胰高血糖素的释放会增加(约40pg/ml或者更高，例如增加约60pg/ml或者更高)，并且预防低血糖症状的发生。然而，在许多被胰岛素治疗的糖尿病患者中，胰高血糖素生成(或调节)是不足的。因此，在易感期给予胰高血糖素以达到此水平，将会预防或减弱低血糖发作的严重性。

[0124]在一些实施方案中，对于基础胰岛素水平，提供预防所需的胰高血糖素皮下剂量是约6-20ng/kg/min.，对于更高水平的胰岛素，是按比例的更高量。

[0125]因此，根据本方法，在餐后向该患者皮下给予41至90微克的胰高血糖素。在附加的2小时中，每小时一次给予两个相似剂量的胰高血糖素。这样，在2、3、4小时形成了3个剂量，提供了达3小时的对低血糖的防护作用，此作用在餐后2小时开始。应用包括胰岛素和胰高血糖素的制剂，可应用较低百分比(5.6％)的胰高血糖素，原因是低血糖的风险和程度是(部分地)胰岛素剂量依赖性的。在此实施例中，尽管餐后2小时给予的剂量的胰高血糖素浓度将在1小时后降回大约基础水平，此剂量造成的血糖升高将持续1小时以上，这提供了第2次剂量起作用的时间以。相同的药代动力学适用于第3次剂量的胰高血糖素。在可选的实施方案中，可给予胰高血糖素两次剂量，或甚至一次剂量。

[0126]尽管本实施例应用了简单的基础和餐时胰岛素模型，本领域的技术人员可以理解，它可以适用于所有的目前实践的剂量方案。胰高血糖素注射的时间安排(和频率)可以调节，以和患者对低血糖最易感的时期相匹配，也就是，当胰岛素作用和葡萄糖可用性最不匹配时。

(ii) NPH/人胰岛素

[0127]一个典型的糖尿病患者为成年男性，63岁，75kg重，患有2型糖尿病18年并应用联合胰岛素治疗(不伴随口服抗糖尿病治疗)。在此前，他典型地应用了口服抗糖尿病药物，包括格列本脲和格列吡嗪，但当他的血清葡萄糖水平持续高于250mg/dl时，停用上述药物并开始应用胰岛素。他将已应用一种或另一种胰岛素达10年以上，并将发生下列征兆：背景型视网膜病变、伴有血肌酐为1.9mg/dl和肌酐清除率为60ml/min的轻度肾损害、轻度蛋白尿、双足的双侧末梢对称神经病和劳累性心绞痛。他的胰岛素给药方案典型地涉及皮下NPH胰岛素的分开-混合分案(split-mixted regimen)，早餐前给予20单位，晚餐前给予15单位，其目的在于提供一整天的基础胰岛素分布，加上午餐及晚餐(和夜宵)后的胰岛素适度餐后分布。此外，在上述餐前，他注射6至10单位之间的普通胰岛素(取决于餐前血清葡萄糖水平以及膳食的多少和膳食中的碳水化合物含量)。

[0128]他的胰岛素曲线图与图1中所显示的图相似，具有由于普通胰岛素的餐时注射所致的较不急促的峰和较慢的衰减，和日两次的中效NPH胰岛素所致的缓慢起效和延迟衰减效应。典型地，他的空腹葡萄糖水平被很好地控制在90-130mg/dl范围内，但是，他餐后1-2小时的葡萄糖水平不太理想，通常在180-240mg/dl范围内。糖基化血红蛋白提高为7.9％(正常范围是4-6％)。增加其早餐或晚餐的餐时常规胰岛素剂量以降低餐后葡萄糖水平的努力，经常伴有频繁的间歇性低血糖，低血糖的程度为轻度至中度，通常发生于午餐前1-2小时或晚餐后数小时。这些低血糖事件可能相当严重，并与出汗、震颤、恶心和头痛的症状相关，特别是当进餐较晚时。他从未有过胰岛素诱发的昏迷，但一旦发生昏迷，他不情愿地增加其胰岛素剂量。他担心如果这发生时他可能失去驾驶员执照，或作为夜间值班人员他害怕失去工作。由于该患者有较长的糖尿病病史，并出现了明显的并发症，有可能他将表现出对低血糖的受损的葡萄糖反向调节，特别地表示出弱化的或缺失的胰高血糖素应答。

[0129]在此患者中，低血糖的风险在进餐后3至5小时通常达到最大(迟发性餐后低血糖)，此时循环胰岛素水平仍然增至高于空腹水平，但葡萄糖的可利用性(从胃肠吸收的和从肝脏产生的)是最小的。在此期间，在低血糖发生之前，给予胰高血糖素是在通过增加循环葡萄糖的可利用性来预防低血糖发生的可能性中是最具效力的和最有效果的。在非糖尿病个体中，进餐后的胰岛素和胰高血糖素均被紧密调节以平衡葡萄糖的产生和利用，以维持正常血糖。一旦胰岛素效应变得明显，胰高血糖素的水平会增加以抵消潜在的低血糖。

[0130]根据本方法的一个实施方案，为了预防低血糖的发展，在每次进餐后2至3小时，向该患者皮下(任选地应用如上所述的Eli Lilly’s Glucagon EmergencyKit)给予胰高血糖素36-96个毫单位。在一个实施方案中，在葡萄糖检测提示葡萄糖水平接近低血糖水平时，加入胰高血糖素。如上所述，该给予在3至5小时内提供了所需的保护。

[0131]尽管此阐述性的示例应用了简单的基础和餐时胰岛素模型，本领域的技术人员可以理解，其对实际上所有目前应用的胰岛素药物剂量方案均适用。胰高血糖素注射被最优化定时，并根据所应用的胰岛素疗法而变化，但胰高血糖素注射被设计为在预期的相对无对抗的胰岛素作用期间内，获得持续的胰高血糖素水平。

[0132]在目前假想的例子中，此情况趋向于在一天内的几个时间发生。例如，当注射的普通胰岛素吸收“尾(tail)”与源于中效NPH的峰值胰岛素可利用性结合时，低血糖倾向于发生。此情况发生在早餐后数小时，此时血清葡萄糖的可利用性(基本源于肠道吸收和肝脏产生)最小或被降低。相似的情况也经常发生在午餐前、就寝时和午夜。因此，对于所有的胰岛素疗法，根据所应用的胰岛素的药物学特性和时间安排，胰高血糖素的注射时间安排可以变化。

[0133]为了抵消给予的胰高血糖素增加葡萄糖的潜能，可稍微增加低血糖期间起作用的胰岛素剂量，以维持血糖正常。然而，在如上述的特殊情况下，增加的胰高血糖素可利用性提供了对胰岛素的过度葡萄糖降低作用的缓冲或减缓作用，并弱化或预防低血糖。

B. 经泵给予胰岛素

[0134]在本实施例中，在实施例1.A.i中描述的患者应用泵给予其所需的胰岛素。该患者的胰岛素泵被程序化设计为提供持续的速效胰岛素流(例如LISPRO或ASPART)，以取代在实施例1.A.i中的以GLARGINE(LANTUS)日一次给予基础胰岛素。在本实施例中，根据餐前葡萄糖水平和消耗的碳水化合物及卡路里量，患者在进餐时注射ASPART，剂量为5至10单位。然后，根据本方法，该患者在餐后2小时注射胰高血糖素(例如，应用Bedford Lab的GLUCANGEN产品)，并在另2小时中每小时一次重复此剂量。此量可以是约36至96微克的胰高血糖素，皮下输送。胰高血糖素经皮下给予。如在实施例1.A.i中描述，此给予提供了2至5小时的防止低血糖的保护作用。本领域技术人员将理解，胰高血糖素也可以经泵给予。在一个可选的实施例中，胰高血糖素量依据每单位的胰岛素按比例增加；因此，每单位胰岛素应用36至96微克。

C. 经皮给予胰岛素[包含贴剂和局部霜剂]

[0135]在本实施例中，患者是一位62岁的、消瘦的2型糖尿病患者，患病6年。最初，应用格列本脲20毫克、日两次治疗，随后加入二甲双胍1克、日两次治疗，但其空腹和餐后血糖持续地在200-350mg/dl范围内。医生建议他需应用胰岛素。停用口服抗糖尿病药物，并在就寝时给予GLARGINE(LANTUS)胰岛素15单位以提供其一天的基础胰岛素取代需要。餐后胰岛素是通过经皮贴剂给予的，以提供2-6单位的速效胰岛素(以2单位的递增来应用贴剂；尽管本实施例中提及了应用贴剂，本领域的技术人员将得知，可以用大体相似的方法学来实践本实施方案，可以用其它方法经皮输送胰岛素或胰高血糖素，如霜剂或洗剂)。可选地，他被建议用24小时基础胰岛素取代贴剂来替换日一次GLARGINE。基础胰岛素取代贴剂包含单一制剂的胰岛素，此制剂被设计用来提供全天的稳定持续吸收和低的持续血清胰岛素水平。由于空腹血浆葡萄糖持续升高，其医生在6个月中逐渐增加了他的GLARGINE胰岛素剂量达24单位，和经皮贴剂剂量达4-10单位。随着GLARGINE和经皮胰岛素剂量的增加，在3个月内，空腹葡萄糖水平的范围为70-110mg/dl，餐后1-2小时葡萄糖水平的范围为130-180mg/dl。

[0136]该患者在餐前30-60分钟应用速效胰岛素贴剂。选择此时间安排，以便食物的吸收与胰岛素贴剂吸收动力学和作用相一致。如上所示，此患者具有接近正常的血糖控制，但他开始遭受凌晨低血糖，这典型地发生在凌晨1或2点。在这些时候，此假想的患者频繁地发生思维混乱、易怒，有时发生焦虑。在此事件中所获得的几个指针(finger-stick)葡萄糖读数，揭示了血糖值为35-40mg/dl，摄取果汁后，这些症状迅速消退。在控制高血糖发作的努力中，他的医生逐渐降低GLARGINE的夜间剂量，但这与血糖调控恶化相关，并基本上提高了餐前葡萄糖水平。

[0137]根据本方法的一些实施方案，为恢复接近正常的血糖但防止凌晨低血糖症状，医生将就寝时的GLARGINE胰岛素增加回24单位，并开处方皮下给予胰高血糖素，给予量为18ng/kg/min.，以旨在进行保护(应用Bedford Labs的胰高血糖素产品(Bedford Labs Glucagon Product))，在～23:00点注射GLARGINE后即刻给予。胰高血糖素的给予时间基本上取决于吸收速度——该速度是快速的，在15-30分钟内达到峰值水平，以及取决于作用持续时间——约为2-3小时。在一个实施方案中，在此期间维持接近“高的正常基础水平”的血浆胰高血糖素，并防止源于GLARGINE胰岛素的非对抗胰岛素作用或傍晚(晚餐前)贴剂的延迟作用。例如，120-160mg/dl以上的胰岛素水平被考虑。在可选的实施方案中，设置正常血糖水平的低端，作为血液葡萄糖水平的目标。如上所述，此治疗提供了所需的对低血糖保护，保护时间为GLARGINE注射后约3小时。随着就他的糖尿病疗法加入寝时胰高血糖素，凌晨低血糖事件应该得以解决，并且全天接近正常的血糖被保持。如本领域技术人员将知道的，也可以与胰岛素相同的方式(例如，通过贴剂或霜剂经皮给予)给予胰高血糖素的皮下或静脉等价剂量。

D. 吸入胰岛素[包括肺、颊部、鼻和舌下]

[0138]本实施例与实施例1.A.i相似，除了患者是通过吸入给予胰岛素而不是皮下注射之外。将被本领域的技术人员理解，当根据这些方法，胰岛素经颊部、鼻腔或舌下给予时，应用相似的方法，尽管等价剂量将被应用。该患者将经GLARGINE(LANTUS)继续给予其基础胰岛素需求，或他将利用胰岛素吸入器给予基础胰岛素需求。该患者将利用其胰岛素吸入器(或者肺、鼻、颊部或者舌下)给予其餐时胰岛素需求(相当于皮下给予5至10单位之间)。

[0139]根据这些方法，患者在餐后两小时皮下给予45微克胰高血糖素(任选地应用Lilly的胰高血糖素试剂盒(Lilly’s Glucagon Kit))，并在此后每小时一次再给予两个剂量。他将皮下给予胰高血糖素。如在实施例1.A.i中描述，这将提供2至5小时的所需的对低血糖的防护作用。将被本领域技术人员理解的，胰高血糖素也可以以等价剂量通过吸入给予。将被本领域技术人员理解的，通过下面实施例8中所示的方法，针对不同量的胰岛素，给予的胰高血糖素的精确量可以变化并被确定。

实施例2

座用泵给予胰益血糖素，并和胰岛素共给予，用以控型糖尿病和预防低血糖

[0140]在一个方法中，胰岛素可由泵给予。许多适用于本方法的泵可在美国市场和其它地区经商业途经得到(或不久就可得到)。这包括但不限于：

·ANIMAS(IR-1000和IR-1200)

·DELTEC(Cozmo pump)

·DISETRONIC(H-TRONplus和D-TRONplus)

·LIFESCAN & DEBIOTECH(MEMS Insulin Pump，在开发中)

·MEDTRONIC MINIMED(PARADIGM Insulin Pump and 508 Insulin Pump)

·MEDTRONIC MINIMED(2007 Implantable Insulin Pump System(仅在EU))

[0141]当胰岛素和胰高血糖素均需由泵给予时(从分开的贮存器)，可在本方法的实践中应用一些配置。典型的配置是：

(1)单个装置，带有单个的泵和两个带有每一药物的贮存器(双贮存器泵，例如参见美国专利5,474,552号)，所述药物通过两条分开的线路输送，这两条线路在插管前合并。

(2)单个装置，带有单个的泵和两个带有每一药物的贮存器，所述药物通过两条分开的线路输送，每条线路独立地被插管。

(3)单个装置，带有两个独立的泵和两个带有每一药物的贮存器，所述药物通过2条线路输送，这两条线路在插管前合并。

(4)单个装置，带有两个独立的泵和两个带有每一药物的贮存器，所述药物通过两条分开的线路输送，每条线路独立地被插管。

(5)两个装置，每个装置带有单个的泵和一个贮存器，带有每一药物，所述药物通过2条分开的线路输送，这两条线路在插管前合并；和

(6)两个装置，每个装置带有单个的泵和一个贮存器，带有每一药物，所述药物通过2条分开的线路输送，这两条线路独立地被插管。

[0142]本领域的技术人员将理解，可能存在其它的配置，并且本实施方案的实施不限于上述列举的装置和装置的配置。例如，可以与应用外用泵所获得的几乎完全相同的方式应用可植入泵。

[0143]上述实施方案(1)使插管对患者的创伤最小，降低成本，简化输注，并使复杂性最小。应用此实施方案，单一泵可被程序化设计为从每一贮存器输送合适体积，每一贮存器含有不同浓度的两种激素之一。本文提供了这种泵的一个例子。

[0144]在典型的胰岛素泵中，内部的泵结构通常含有电磁驱动的脉冲泵，该脉冲泵具有螺线管操纵的活塞，该活塞被安置用来在圆筒中作往复运动，以从内部的贮存室(贮存器)吸引药物，并通过输送线路输送此药物，而后通过插管或微管给予患者。

[0145]由于和胰岛素泵共同应用的输送线路典型地为，长度是半米，腔直径为1/10毫米(死体积(空隙体积)为1/10毫升或约10 IU胰岛素)，新的药物到达身体的时间和泵开始输注该药物的时间之间的时间延迟可能相当长(约半天)。

[0146]为了减少此延迟，一个实施方案提供了长度更短和/或内部腔直径非常小的泵，这使药物转换的迟延时间大大缩短。本实施方案也提供了在两条输送线路上作用的蠕动型泵。

[0147]一个实施方案提供了一个系统，该系统包含泵和一套4个阀，两个阀紧接在泵前，两个阀紧接在泵后，当成对起作用时，可控制泵入何种药物。在一个实施方案中，两条线路在进行插管处合并，从而消除了延迟或(死体积)时间。电驱动微阀所需的额外空间最小，几乎不增加体积或花费，并可应用商业上可得到的装置来装配。下面描述了应用少于4个阀的其它的可能性。

[0148]在一个实施方案中，适于在一些方法中应用的经济型泵系统，是称为MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)的微泵，它正由Debiotech公司研制，用于糖尿病，其商标名是Chronojet。在单一的装置中，应用两个这样的微泵，较现有的设计几乎不增加体积和仅仅增加最少的花费。如上所述，两条输送线路可以合并(就此而言，是两种药物开始直接接触)，合并位置在它们与插管的连接处，或在它们与用于刺破皮肤和输送药物的相似的显微针装置连接处。

[0149]在一个实施方案中，应用单一的分腔(双腔)线路替代两条物理上分开的线路。此方法具有患者仅需经由一条柔性的线而不是两条输送的优势。作为选择，根据本方法的一些实施方案，也可以应用沿其长度在物理上粘附在一起的两条标准线路，以获得相同的优势。

[0150]因此，在一个实施方案中，泵是目前应用的胰岛素泵，其被修改为具有两个药物贮存器而不是一个，每一个独立地被单一的(或两个)泵和单一的控制系统给予，以控制两种药物的量和相对给予时间。如上所述，在一些实施方案中，该装置含有1个、2个或4个阀和适合的连接管道。根据本发明一些方法可被应用的装置的示意图在图3、4和5中显示。在图3中，胰岛素贮存器(1)和胰高血糖素贮存器(2)具有与泵(3)液体联通的线路，然后通过4个阀(6)和(7)，经由分腔输送线(4)向前到达插管(5)。当阀(6)开放和阀(7)关闭时，仅泵入胰岛素。当阀(6)关闭和阀(7)开放时，仅泵入胰高血糖素。这样，可应用单个泵，同时或分别地向患者输送胰岛素或胰高血糖素，同时，依靠通过分腔输送线来输送，两种物质的混合最小，在分腔输送线中，液体仅在插管处，即输送点混合。在图4中，胰岛素贮存器(1)和胰高血糖素贮存器(2)具有与泵(3)液体联通的线路，然后通过2个阀(6)和(7)，经由分腔输送线(4)向前到达插管(5)。这些阀是双向阀，允许胰岛素路径或胰高血糖素路径开放——但每次只允许一条路径开放。两种液体的少量混合将在穿过泵的一小段线路中发生，但与典型的泵入体积相比，这将是一个不显著的体积。这样，胰岛素和胰高血糖素可以以线路中最小的混合和死空间而被输送给患者。与图3中公开描述的结构相比，这种结构的优势是仅需要操纵两个阀。在图5中，其构造与图4中公开的构造相同，但此例子中，两个阀(6)和(7)结合成为带有单一传动机制的单一装置。这样，此装置保持了尽可能的便宜和简单，其仅带有为获得所希望的结果所需的一个阀和一个泵。

[0151]设置泵以输送基础水平的胰岛素，以及按照需要人工干预给予餐时胰岛素，是向患者泵入的胰岛素的普通实践。

[0152]在一个实施方案中，胰高血糖素的输送是在合适的期间内自动给予的(例如，遵照人工指令输送餐时胰岛素之后，第3至第5小时之间持续给予)。产生这样事件顺序所需的控制逻辑可以被编程入泵中。

A. 由泵给予胰岛素

[0153]本实施例阐释了本发明的一些方法是如何应用基于泵的给予来实践的。典型的假想患者是一名成年男性，35岁，体重为75kg，他从15岁开始患1型糖尿病并从确诊开始应用胰岛素治疗。他此前接受过许多不同的胰岛素疗法，但血糖没有得到最佳的控制。在最近5年，他开始发生明显的背景型视网膜病变，轻度的肾功能不全和高血压，并且他担心，如果他不能从目前7.8％的糖化血红蛋白水平改善血糖控制，这些并发症会持续迅速发展。在更近的时期，他在就寝时应用ULTRALENTE 22单位，并在每次进餐前和进零食前即刻应用LISPRO胰岛素4-8单位。ULTRALENTE的剂量已被调整为可提供胰岛素的基础取代，而餐时LISPRO的剂量可根据主要的注射前血清葡萄糖以及每餐的总卡路里和碳水化合物含量而变化。

[0154]尽管应用血糖仪每日进行4-6次的毛细管血糖的自我监测，他的血糖控制经常常是不稳定的，其范围从高值200mg/dl，到偶尔的低血糖。在过去1年中，他有过3次严重的低血糖发作，伴有昏迷或接近昏迷，其中两次在工作时发生，另一次发生在一场手球赛后。在上述情况下他均需要他人的帮助，并且在锻炼后，需要护理人员对他进行胰高血糖素肌内注射。

[0155]当使用胰岛素泵治疗时，典型地应用短效胰岛素，原因是泵提供了持续的供应以在长时间内刺激基础胰岛素。在此例子中，患者应用ASPART(NOVOLOG)作为他的胰岛素选择。泵、贮存器和控制装置(在此阐释例中，为MEDTRONIC MINIMED PARADIGM INSULIN PUMP)可附在患者身体周围的各个位点(例如，最普遍地为腰带上)，并且通过可柔性的塑料管连接至微插管，该微插管已被他插入腹部、股部或臂部(女性趋向于将输注位点置于下腹部，而男性通常选择上腹部)。

[0156]患者已为该装置编程，以便每50分钟输送1 IU胰岛素(每天20单位)。当该患者在白天进食时，他为该装置编程，以便释放一定量的胰岛素(3至8单位之间)，胰岛素的量与进食情况(餐前葡萄糖、总卡路里和碳水化合物含量)相适合。他通过按动此装置上合适的按钮(或者，如果可行，可应用远程控制装置)以选择所需胰岛素药丸的大小来完成上述过程。

[0157]应用可编程的胰岛素输注泵后，该患者能够获得显著改善的血糖控制，餐前葡萄糖水平范围为70-110mg/dl，餐后(1-2小时)水平的范围为120-160mg/dl，并且糖化血红蛋白为6.4％。然而，他持续地被频繁的轻度-至中度的低血糖事件所折磨，他通常没有意识到该低血糖事件，直到在他测量了其指针葡萄糖。这些低的葡萄糖值许多在30-40mg/dl范围内。他的妻子和朋友告诉他，他有时行为异常，但通过摄取食物或果汁而得以改善。

[0158]由于长期的1型糖尿病和频繁且经常未被认识到的低血糖，此患者具有明显的葡萄糖反向调节损害，伴随有缺乏的胰高血糖素和针对低血糖的显著弱化的肾上腺素应答。即，他不能对异常的低血糖和随后可导致的危险发动有效的应答。而且，他具有低血糖无意识，其频繁地伴随再发生的低血糖，并增加了发展严重低血糖的风险。当他的血糖危险性地低下时，他是没有意识的，原因是他的机体识别低血糖的机制有缺陷。这在长期糖尿病患者中是普通的现象，并且其在这些个体试图获得正常或接近正常的血糖控制时表现得最为普遍。由于他担忧他的低血糖事件发生频率和严重程度增加以及他经常不能认识到它们，他正认真地考虑“放松”血糖控制以减轻低血糖。他知道这可能具有微血管并发症增加的有害后果，但他感到严重低血糖的危险更大也更迫切。

[0159]基于了解到只要他的全天血糖达到非糖尿病水平，发生微血管病的风险就会被减小，该虚构患者已努力去获得可能的最佳血糖控制。尽管他应用目前可得到的最先进和灵活形式的胰岛素输送系统，并且向着所建议的目标已经获得了明显改善的血糖控制，但他被频繁和潜在具有危险性的低血糖发作所困扰。为了减轻这种状况，也使他维持相同水平的血糖控制，本文提供的方法被应用，并且在一个实施方案中，应用第二个泵装置，该第二个装置与第一个装置一样，但是胰高血糖素筒替换胰岛素筒。该装置单独被插管并单独被控制，用于在需要时持续皮下输注胰高血糖素。

[0160]在一个实施方案中，该患者被教导按下列所述进行实践。进餐后，患者注射餐时胰岛素(3-8单位)，同时设置胰高血糖素泵的程序为：在3小时内，每小时皮下给予约162μg胰高血糖素，并定时为，从餐时胰岛素给予后2-3小时开始给予。在一个实施方案中，上面的指导包含在带有组合物试剂盒中，用于控制低血糖。在此例子中，与实施例1.A.ii不同的是，与胰高血糖素单一皮下注射相比，胰高血糖素的持续释放产生了一条具有较少峰和延迟期的较平滑的曲线。在该患者对低血糖最敏感的期间内，胰高血糖素增加的可利用性大大地降低此类事件的可能性和严重程度。为了抵消皮下给予胰高血糖素升高葡萄糖的潜能，可以增加输注的胰岛素的剂量，以在胰高血糖素给予期间维持正常血糖。通过用这种方法施用胰高血糖素，患者被提供了充足的胰高血糖素，以作为对无抵抗的胰岛素作用的减缓或缓冲，从而预防低血糖事件的风险。因此，给予胰高血糖素使患者能够维持良好的血糖控制，而无频繁和严重低血糖的过度风险。

B. 肠道外给予胰岛素

[0161]在一个实施方案中，胰高血糖素可以通过泵给予，胰岛素经肠道外给予，包括通过泵或其它皮下途经给予。在一个实施方案中，适于给予胰岛素的泵也适用于给予胰高血糖素。胰岛素可如在实施例1.A.i所描述经肠道外给予。然而，泵被编程为(或被驱动)为在餐后2至5小时持续输送胰高血糖素，而不是如在实施例1.A.i所描述注射胰高血糖素。在这3个小时内，释放的胰高血糖素的总剂量约为121-324毫单位，这足以提供防止低血糖的保护作用。

C. 经皮给予胰岛素[包括贴剂和局部用霜剂]

[0162]在一个实施方案中，胰岛素可以经皮给予。根据实施例1.C，患者通过应用经皮贴剂(或霜剂)给予其所需的胰岛素。然而，患者应用胰岛素泵(不含有胰岛素但含有胰高血糖素)给予胰高血糖素以预防凌晨的低血糖，而不是如那个实施例所描述的肠道外给予胰高血糖素。在就寝之前，患者将泵的程序设置为，在其对低血糖最易感的01:00至02:00小时之间皮下输送胰高血糖素，输送量为50-120毫单位。通过这么做，应用本实施方案的方法，患者能够维持正常血糖，而无在睡眠期间发生低血糖的风险。

D. 吸入给予胰岛素[包括肺部、颊部、鼻腔和舌下]

[0163]根据实施例1.A.i，患者通过吸入而不是皮下注射给予胰岛素。本领域的技术人员可以理解，当胰岛素经颊部、鼻腔或舌下给予时，可以应用相似的方法。患者将或者继续由GLARGINE(LANTUS)给予其基础需求，或应用胰岛素吸入器给予基础胰岛素需求。患者将应用他的胰岛素吸入器(肺部、颊部、鼻腔或舌下)给予其餐时胰岛素需求(相当于皮下给予5至10单位)。然而，胰岛素泵(含有胰高血糖素但不含有胰岛素)被编程为(或被开动)以在餐后2至5小时皮下持续输送胰高血糖素，而不是如在实施例1.A.i中所描述的注射胰高血糖素。在3小时内，胰高血糖素释放的总剂量约为121-500单位，这足以在患者最易感期内提供防止低血糖的保护作用。

实施例3

通过泵共同给予被混合的胰高血糖素和胰岛素，用以控制糖尿病和预防低血糖

[0164]应用基于泵给予胰岛素和胰高血糖素的混合物，也可以实施本发明方法的一些实施方案。本方法提供了对低血糖的保护，与所应用的胰岛素量成正比并且建立了延迟。这也替代了全天、特别是餐后的基础胰高血糖素水平，因为这将通过泵给予基础胰岛素。此实施方案可以用目前可利用的标准泵和实施例2所述的泵实施。一个不同之处是，所应用的胰岛素筒将含有胰岛素和胰高血糖素(任选地是修饰释放的胰高血糖素)的混合物，带有41-96mU之间的胰高血糖素组分，其在将所需保护(预防低血糖)的每小时中被给予。在一些实施方案中，皮下给予的胰高血糖素量可以是所需保护的约6ng/kg/min.至所需保护的约20ng/kg/min.，并在一些实施方案中，是12ng/kg/min.。

[0165]随通过泵(用于基础胰岛素和餐时胰岛素)给予胰岛素/胰高血糖素混合物。得到的胰高血糖素(修饰的胰高血糖素)血浆浓度将绘制在胰岛素曲线上，但是具有所应用的胰高血糖素变体的削弱特征。这在图7中阐述。此方法将根据需要在易感期内提供对低血糖的保护。在一个实施方案中，泵装配有葡萄糖传感器(参见美国专利号5,474,552)。

实施例4

经口共同给予胰高血糖素和胰岛素，用以控制糖尿病和预防低血糖

[0166]大分子(例如蛋白质)的经口输送是本领域公知的。这典型地涉及肠内给予(参见美国专利号No.5,641,515)。在一个实施方案中，应用类似方法经口输送胰高血糖素。在涉及经口输送胰岛素和胰高血糖素的混合物的典型的方案中，患者在进食前达1小时服用含有与其膳食相适应的胰岛素的肠溶片。胰岛素成分被设计为，一旦它开始释放，就快速起效。胰高血糖素成分被设计为，比胰岛素成分释放得晚，在一个实施方案中，晚2-3小时。任选地，可以用具有长半衰期的修饰胰高血糖素以确保胰高血糖素水平在延长期间增加。以此方式给予，胰高血糖素将被正确地和适当地定时，以便预防低血糖。在另一实施方案中，患者应用本文所述的任何方法给予胰岛素，并按需要给予胰高血糖素药丸，例如，随每次进餐时，以预防低血糖。

实施例5

胰高血糖素悬浮液的组合物和表征它们的方法

[0167]本实施例描述了本发明一个实施方案的组合物，发现其对于胰高血糖素的贮存有用，也描述了本发明一个实施方案的一个方法，用于验证贮存胰高血糖素的组合物为胰高血糖素提供了所需程度的稳定性。在输注泵筒中，将GlucaGen^在Water For Injection中的5％甘露醇中混合，浓度是200μg/mL和500μg/mL。使溶液在30℃保持设定的持续时间。在设定的持续时间后，检测pH值和残留的胰高血糖素百分比。残留的胰高血糖素百分比是通过HPLC测定的。200μg/mL GlucaGen^的结果显示在下面的表2中，500μg/mL GlucaGen^的结果显示在图3中。3组试验的结果和数据被表示为均值±平均标准差(s.e.m.)。

                        表2

时间点	pH	相对于时间0的残留胰高血糖素(％)
			时间03小时6小时9小时24小时	3.36±0.013.45±0.043.53±0.033.64±0.043.79±0.04	100.0±2.3101.1±1.595.2±4.399.1±5.389.3±0.7

                        表3

时间点	pH	相对于时间0的残留胰高血糖素(％)
			时间03小时6小时9小时24小时	2.98±0.003.10±0.023.08±0.013.13±0.033.21±0.01	100.0±1.1100.2±1.699.4±0.9101.2±0.193.8±2.1

[0168]制备时的所有溶液是清澈和无色的。溶液在整个相容性试验中保持清澈和无色。看不到明显的颗粒。相当量的胰高血糖素保留在甘露醇溶液中，甚至在高浓度时和对所检测的所有时间段，包括24小时。此外，较高浓度的胰高血糖素导致较高相对百分数的胰高血糖素残留。因此，似乎这种组合足以在溶液中将胰高血糖素保持有用的时间段。

实施例6

胰高血糖素悬浮液的组合物和表征它们的方法

[0169]本实施例阐述了本发明一个实施方案的组合物和一个方法，通过该方法，可以对这种组合物进行分析，确定经历活化、“损耗(wear)”应用的胰高血糖素溶液的寿命。制备溶于5％甘露醇溶液的200μg/mL和500μg/mL的GlucagonInfusate样品。将每一Glucagon Infusate样品约3mL的等分试样加入单独的筒中，三次。反转筒10次，当“时间0(Time Zero)”时，从每一筒移取0.5-mL的等分试样，作为HPLC分析的。将填充的筒放置在设置为50 RPM的震动平台(PlatformShaker)上，30℃温育24小时。在3、6、9、12和24小时时，从恒温箱中移取筒，倒转10次，从每一筒中分配0.5-mL等分试样进行HPLC分析。在每一时间点也记录外观和pH值。

[0170]制备时的所有溶液是清澈和无色的。溶液在整个稳定性试验中保持清澈和无色。看不到明显的颗粒。其它结果在表4和表5中显示。

                        表4

时间点	pH	相对于时间0的残留胰高血糖素(％)
			时间03小时6小时9小时12小时24小时	3.47±0.053.45±0.033.47±0.033.50±0.003.50±0.033.53±0.01	100.0±2.785.7±4.283.6±2.682.7±2.975.5±6.048.9±1.0

                        表5

时间点	pH	相对于时间0的残留胰高血糖素(％)
			时间03小时6小时9小时12小时24小时	3.05±0.023.01±0.013.02±0.003.05±0.003.03±0.003.00±0.00	100.0±0.598.5±1.297.6±0.795.1±2.095.0±3.693.1±1.1

[0171]伴随以50RPM持续振荡，200μg/mL的溶于5％甘露醇的GlucaGen^在30℃存储12小时后表现出25％的胰高血糖素丢失，在30℃存储24小时后表现出约50％的胰高血糖素丢失。500μg/mL的溶于5％甘露醇的GlucaGen^在24小时期间表现出7％的丢失。因此，甚至应用较低浓度的胰高血糖素，例如，200μg/mL，相当量的胰高血糖素在延长时间段后保留在溶液中。而且，似乎更高的胰高血糖素浓度得到更稳定的制剂，甚至在对制剂进行活性振荡24小时后。

[0172]在一个实施方案中，胰高血糖素或其变体，以高浓度存储。高浓度可以是，例如，100微克/毫升以上。在一个实施方案中，高浓度是200以上、200-300、300-400、400-500、500、500-600、600-800、800或更多μg/mL的胰高血糖素，直到饱和(或过饱和)限制。在一个实施方案中，活性较小形式的胰高血糖素以较高的浓度存储。这使得胰高血糖素溶液更加稳定，并且使得能够向接受者给予更大体积的胰高血糖素溶液。

实施例7

可以应用很低剂量(VLD)的胰高血糖素来升高接受胰岛素治疗的糖尿病患者的血糖

[0173]本实施例阐述了通过特定给予路径向患者施加低剂量胰高血糖素以便升高患者的血糖水平的效力。本实施例描述了临床试验，其中增加胰高血糖素和血糖水平所需的胰高血糖素水平被测定。如下文更详细解释的，结果表明，本发明一些实施方案的方法可以用于防止胰岛素诱发的低血糖。

A 0.8至4ng/kg/min.的胰高血糖素

[0174]在夜间滴定期，6名忠有1型糖尿病的患者整夜被稳定，血糖水平是90至120mg/dl。血糖水平稳定在此90至120mg/dL范围是应用一般在0.65至1.4单位/小时之间变化的胰岛素剂量实现的。

[0175]第二天早晨，这些患者通过持续输注泵被皮下给予胰高血糖素，范围是0.8至4.0ng/kg/min.(具体剂量是0.8、1.6、2.4、3.2和4.0ng/kg/min)的胰高血糖素和他们通常的胰岛素剂量。此范围内的每一剂量水平被输注2至3小时。在0.8-4.0ng/kg/min.胰高血糖素的此较低剂量范围下，患者的胰高血糖素或葡萄糖水平没有明显的一致趋向。

B. 8至16ng/kg/min.的胰高血糖素

[0176]在经历了血糖水平维持在90至120mg/dl的夜间滴定期后，6名患者被给予胰高血糖素，范围是8至16ng/kg/min.。胰高血糖素通过持续输注泵皮下给予。给予的具体剂量是8、12和16ng/kg/min；每一剂量水平输注3小时。在给予胰高血糖素之前，通过持续皮下泵给予，使患者保持他们的标准胰岛素基础水平。

[0177]8ng/kg/min.的胰高血糖素剂量确实引起葡萄糖和胰高血糖素明显升高，约加倍了血液胰高血糖素水平，并且使得血糖水平增加约40％。因此，8ng/kg/min.的剂量可以升高这些患者的血糖水平。而且，甚至是检测的那些较低范围，虽然在这些检测条件下对于增加血糖水平是不足的，但在预防一些患者中通过给予胰岛素诱发的低血糖中是足够的。

[0178]在3名患者中，皮下输注12ng/kg/min.的胰高血糖素9小时使得血浆葡萄糖水平增加，其维持6至8小时，范围是100至200pg/ml(参见图8)。12ng/kg/min.剂量时的平均血浆峰值水平是185pg/ml。患者的血糖水平也被大大增加(参见图9)。这清楚地表明，持续不变的、非常低的胰高血糖素剂量可以被给予患者，在延长的时间段内有效，具有可控制地升高血糖水平的期望结果。

[0179]2名患者用16ng/kg/min.胰高血糖素皮下治疗9小时。在两个对象中，给予16ng/kg/min.的剂量使血浆胰高血糖素峰值水平比12ng/kg/min.剂量得到的水平要高(参见图8)。在两个对象中，在输注起始3小时期间得到峰值水平，随后倾向于降低到12ng/kg/min.剂量所见的水平。在16ng/kg/min.剂量水平，平均血浆峰值水平是约254pg/mL。虽然胰高血糖素水平在输注后部分期间降低，在整个输注期间，葡萄糖水平保持升高(参见图8-11)。在16ng/kg/min.剂量得到的葡萄糖水平一般比在12ng/kg/min.的低剂量(参见图9)得到的水平高。

[0180]在整个禁食评价期，上述对象一般维持在其基础胰岛素速率上。给予的胰岛素在患者间变化和随时间而变化，从每小时0.5至1.8单位胰岛素。在胰高血糖素输注开始后早至30分钟时，葡萄糖水平开始升高。平均而言，此升高在整个胰高血糖素输注期间被维持。

[0181]这些结果表明，非常低剂量的持续给予的胰高血糖素可以被用于增加接受胰岛素治疗的患者的血糖水平，而不经历低血糖。

[0182]这些数据证实，给予剂量范围是8至16ng/kg/min.的胰高血糖素引起血浆胰高血糖素水平增加为范围约100至200+pg/mL，并且证实了这些水平可以在相当长的时间段内被维持。胰高血糖素的正常参考范围是50至150pg/mL.。本领域技术人员将理解，这些结果表明，低的、持续剂量的胰高血糖素可以升高糖尿病患者的血糖水平，因而提供了在那些患者中预防低血糖的手段。这些结果表明了诱导增加的血糖水平所需的胰高血糖素量。本领域技术人员将理解，可以用较低的胰高血糖素剂量预防其它患者的低血糖，但是本文示范的8ng/kg/min.和更高的剂量在预防低血糖方面是有效的。实际最小量可以在患者间变化，在给出本公开之后，本领域技术人员可以容易地确定特定患者的最小量。

[0183]感兴趣的是，在本实施例中，用12至16ng/kg/min量的VLD胰高血糖素得到的水平与非糖尿病患者中所见的水平相似，该非糖尿病患者对试验诱导的低血糖的症状作出应答。

[0184]下面的实施例阐述了胰高血糖素的这些剂量如何预防低血糖，甚至存在有胰岛素挑战(insulin challenge)时，即存在有将在患者中另外诱导低血糖的胰岛素剂量。

实施例8

用胰高血糖素预防胰岛素诱发的低血糖

[0185]本实施例阐述了，应用低剂量的持续给予的胰高血糖素，胰岛素诱发的低血糖(对于本实施例而言，血糖在50mg/dl以下)可以被预防。本研究设置了3个观察(visit)。第一个观察涉及增加给予对象的胰岛素量而不供应任何胰高血糖素；监测对象的血糖水平。这第一个研究确定了在这些患者中诱导低血糖所需的胰岛素挑战。在下两个观察中，给予患者两个不同的胰高血糖素剂量，并监测患者的血糖水平，确定胰高血糖素是否预防或延迟了任何低血糖，所述低血糖将另外已被胰岛素挑战诱发。因此，通过将第一观察中测定的葡萄糖水平与后两个观察中的葡萄糖水平进行比较，能够确定胰高血糖素是否预防低血糖。

[0186]在第一个观察中，每一对象的基础胰岛素速率被向上滴定(每90分钟增加50％(例如，从基础速率1.0单位/小时至1.5单位/小时，90分钟，至2.0，90分钟，至2.5))，来诱发低血糖(血糖在50gm/dl以下)。每一患者的结果在图12中示出，观察1由方块表示。下面的一组线描绘出给予对象的胰岛素的增加或降低。给予的胰岛素在12:30后回到基础输注速率(和给予的葡萄糖)；因此，12:30后的峰值被预待。血糖水平允许在50mg/dL至350mg/dL之间变化。50mg/dL以下的葡萄糖水平被认为表示低血糖。

[0187]在观察2和3期间，对象接受持续输注的多种剂量的胰高血糖素(在上午7:00开始，在约下午4:00结束)，以便确定该剂量是否会预防胰岛素诱发的低血糖或延迟第一观察中低血糖发作的时间。因为对葡萄糖水平发生作用是在约60分钟至90分钟，在胰岛素输注速率逐步增加之前1小时，胰高血糖素输注开始。

[0188]测定了胰高血糖素的两个不同剂量，8ng/kg/min.剂量(三角形)和16ng/kg/min.剂量(圆形)。这些低剂量持续胰高血糖素对血糖水平的结果在图12中示出。如图12所示，与没有给予胰高血糖素的试验相比，8ng/kg/min.剂量的胰高血糖素(三角)在患者中保持更高的血糖水平。此外，对照线(没有胰高血糖素，仅增加胰岛素，方块)在12:30有效终止；图中这一点之后，不给予胰岛素，因此，比较应该在7:00和12:30之间进行。低血糖被延迟约2小时。

[0189]如图12所示，16ng/kg/min.剂量(圆形)使血糖水平保持在大大高于对照水平，甚至高于8ng/kg/min.(三角)胰高血糖素剂量一段相当长时期。此外，虽然8ng/kg/min.的剂量水平能够预防低血糖和将血糖水平保持在50mg/dL以上，但16ng/kg/min.剂量将血糖水平保持在接近100mg/dL。这表明了这两个范围的效力以及剂量依赖性。

[0190]图中较低部分的线(即，图12中50mg/dl线以下的三角、方块和圆形标记线)表示在试验期间胰岛素输注中的步骤。因此，较低的方块标记线表示观察1期间的胰岛素水平，较低的圆形和三角标记线分别表示观察3和2期间的胰岛素水平。

[0191]在另一患者中，8ng/kg/min.剂量的效应不如图12所示那样明显。因此，此患者需要更高剂量或输注速率来预防低血糖。这由16ng/kg/min.剂量数据证实，其表明了与图12中第一个患者所示的效应相似的效应，所述效应即，高于200mg/dl的增加的血糖水平。

[0192]除了上面检测的葡萄糖水平之外，应用类似方案，也检测了更低水平的胰高血糖素的效应。在测定的另一患者中，用更低剂量，4.0ng/kg/min.的胰高血糖素和略降低的胰岛素上限(胰岛素基础速率的1.5倍)重复上述试验。结果在图13中表示。如图中所看见的，虽然第一观察(菱形)期间BRI的增加得到较低的血糖水平(方块)，在第二观察(星号)中给予4ng/kg/min.胰高血糖素有助于保持升高的血糖水平(“X”)以及延迟血糖水平的减少，甚至在胰岛素水平增加时(圆形)。在这一患者中，虽然增加水平的胰岛素会另外诱发低血糖，但4.0ng/kg/min.胰高血糖素的存在足以预防低血糖的发生。

[0193]除了上面确定的给予低剂量胰高血糖素预防低血糖的益处外，对于皮下给予的胰高血糖素，似乎还存在此剂量时间表的延长益处。甚至在胰高血糖素停止给予之后，血糖水平保持升高(参见图12中下午4:00后的部分)。因此，胰高血糖素的持续给予不是维持延长时期的升高的血糖水平所必需的。

[0183]可以用上面的方法学确定给予特定患者的胰高血糖素的合适量。例如，以此方式对摄取较大量胰岛素，例如每小时2-10、10-20、20-30或更多单位胰岛素的患者进行测试，可以被用于确定胰高血糖素的合适给药方案，以预防低血糖。在上面的实施例中，胰岛素量被增加1.5至约2.5倍。在一个实施方案中，当增加胰岛素的量时，按比例增加胰高血糖素的量，随后确定(通过上面的方法学)新的胰高血糖素剂量对于预防低血糖而言是否正确。以此方式，可以为特定患者确定合适的胰高血糖素剂量。本领域技术人员会认识到，这种关系不需要是100％成比例的，并且会认识到某些程度的常规试验在优化最终值方面具有用处。此外，可以用上述实施例来确定剂量时间表，从而了解实际需要给予哪种频率的胰高血糖素。在一些实施方案中，仅给予百分比为99-90、90-80、80-60、60-40、40-20、20-10、10-1或更少百分比的时间，而不是持续给予。

[0194]如本领域技术人员将理解的，应用该方法学，给予方法的变化(例如，贴剂、吸入、局部霜剂、静脉内等)也可以被测定。此外，如本领域技术人员将理解的，可以对该方法学进行修改，以确定向患者给予胰高血糖素的适当时间。例如，胰高血糖素可以在胰岛素水平被调整前1小时给予，并且可以被增加至90分钟或更长时间或降低至45分钟或更短时间，例如，以便确定是否保持对血糖水平的更好控制。如本领域技术人员将理解的，给予时间和给予方法可以影响剂量需求。此外，在上述方法学中，也可以测定多种添加剂的重要性。

实施例9

确定用于预防低血糖的VLD胰高血糖素的量

[0195]本实施例描述了临床试验，该临床试验用于证明，根据本发明方法给予的胰高血糖素在维持期望的血糖水平方面会如期望的那样发挥作用。本方法也提供了手段，用于确定给予特定患者以便预防胰岛素诱发的低血糖的胰岛素与胰高血糖素的最佳比例。

[0196]对象在夜晚报告并且在约17:00至18:00小时进食标准餐。他们被指示，基于碳水化合物计量通过泵以丸药形式摄取他们通常剂量的胰岛素。在20:00小时时，在腹部的相反侧启动另一泵(泵2)，以与胰岛素输注相同的速率输注盐水。从约22:00小时起，对象禁食并且通过CSII给予他们通常基础剂量的胰岛素。在整个晚上每小时(或者如果需要，更频繁地检查)用YSI检查血浆葡萄糖。通过调整基础胰岛素速率，如果需要，应用IV 5％葡萄糖(如果血浆葡萄糖降低到90mg/dl以下)和IV胰岛素(如果他们的血浆葡萄糖升高到160mg/dl以上)，使血浆葡萄糖维持在约100至125mg/dl之间。

[0197]从07:00至08:00小时，抽取基线血液样品并检测血浆葡萄糖、游离脂肪酸、酮体、胰高血糖素和胰岛素水平。在08:00小时，对象通过胰岛素泵(Insulin Pump)接受两次通常基础剂量的胰岛素，以诱导被控制的低血糖。通过Animas泵(Animas Pump)2，他们在腹部的相对侧接受VLD胰高血糖素。根据以前的研究，给予的胰高血糖素剂量被个别对待。在每一单个的研究对象中，选择的剂量是不引起高血糖的最高剂量(＞180mg/dl)。

[0198]从08:00至12:00小时，每5至10分钟抽取血液，测定YSI血浆葡萄糖。也从08:00至10:22小时，每15-30分钟抽取血液测定游离脂肪酸、酮体、胰高血糖素和胰岛素水平。虽然通过CSII(持续皮下胰岛素输注)接受了比基础胰岛素剂量高得多的剂量，但本研究对象的血浆葡萄糖水平不降低至低血糖水平(＜60mg/dl)，原因是同时持续皮下给予胰高血糖素，这抵消了高的基础胰岛素剂量的葡萄糖降低效应。如果在研究中，发现对象的血浆葡萄糖开始降低并且在2次连续情况下一致地降低到90mg/dl以下，则持续胰高血糖素输注剂量被向上滴定25％，以对抗血浆葡萄糖的下降。在另一方面，如果对象的血浆葡萄糖开始增加和在1小时里升高25％以上，则胰高血糖素输注剂量被向下滴定25％，以抵抗血糖的增加。因此，本试验证明，小量胰高血糖素和胰岛素的组合可以预防胰岛素诱导的低血糖。胰岛素和胰高血糖素都可以皮下给予。

[0199]通过上面的方法学，也可以检测多种形式的胰高血糖素制剂和给予方法。因此，可以确定胰高血糖素或胰高血糖素模拟物或变体、或它们的制剂的最佳时间安排和输送方式。也可以应用这些方法检测其它低血糖和高血糖物质对于本文公开的方法和组合物的适宜性。

实施例10

预防夜间低血糖

[0200]本实施例阐述了一个方法，用于证明组合物，例如胰高血糖素、胰高血糖素变体或其制剂的组合物，在人类中预防感觉迟钝型胰岛素诱导的夜间低血糖方面是有效的。此外，它提供了检测每一胰高血糖素或变体或制剂预防夜间低血糖的效应的方法。

[0201]标准正餐后2小时(～18:00小时)，对象通过第一个泵接受两次通常胰岛素剂量，以诱发夜间低血糖的发生。在22:00小时，他们通过第二个泵(SCI)接受胰高血糖素输注。随后整个晚上监测血糖水平。足够剂量的胰高血糖素预防血糖水平降低至低血糖水平。胰高血糖素和胰岛素都可以皮下给予。

实施例11

给予低剂量胰高血糖素以预防低血糖意识的丧失

[0202]为了预防采用胰岛素的对象的低血糖意识丧失，皮下给予该对象5以上至约16ng/kg/min的胰高血糖素，以防止血糖水平进入不利的低血糖水平(例如，50mg/dL以下)。为了确定给予的剂量是足够的，可以在测试期的各个时间点测定血糖水平，以便确保对象的血糖水平不降至某点之下(例如，50mg/dL以下)。也可以用这种测试来优化给予病人的胰高血糖素剂量。胰高血糖素的给予是慢性的，即，通过预防性给予低剂量的胰高血糖素，患者会避免低血糖，并因而不发展由于在延长的胰岛素应用中反复的低血糖事件造成的低血糖无意识。

实施例12

给予低剂量胰高血糖素，以恢复低血糖意识

[0203]通过筛选，可以确定患有低血糖意识丧失的患者，所述筛选在该患者的血糖水平降低到70mg/dl的血糖以下时，确定她或他是否能够识别。一旦被确定，随后给予合适剂量的胰高血糖素，在一个实施方案中，该剂量是8-16ng/kg/min.，皮下给予对象，以预防血糖水平下降至某一个水平(例如，50mg/dL以下)。

[0204]可以在各个时间点取得血糖水平，确定对象的血糖水平未降低至低血糖点。也可以用这些测定方法优化给予患者的胰高血糖素量。通过给予胰高血糖素，患者会经历较少的低血糖事件，他或她的低血糖意识会改进。对象的低血糖意识可以被测定，如上所述，这通过确定对象在他或她的血糖水平在某点(例如，70mg/dL)以下时是否能够识别来进行。

[0205]应用上述方法学，也可以测定多个剂量、多种剂量形式和多种施用(给予)方法，以确定最佳剂量，或给予的制剂或方法对于预防低血糖是否为最佳。

实施例13

经皮给予胰高血糖素，并和胰岛素共同给予，用以控制糖尿病和预防低血糖[包括贴剂和局部霜剂]

[0206]应用经皮贴剂输送治疗药物日益普遍。贴剂提供了释放一些药物入血流的非侵入性和简单的方法。烟碱和激素替代疗法可能是此技术中的最熟知的用法。由经皮贴剂输送药物的特征之一是输送速度典型地是恒定的并持续长期时间(只要戴着贴剂)。这种特征已被证明在疼痛控制(FENTANYL)和烟碱替代治疗方面有益，疼痛控制和烟碱替代治疗情况下，长时间的平坦曲线是理想的曲线。此特征使经皮贴剂适用于胰岛素或胰高血糖素的基础替代。参见在此并入参考的PCT专利公布WO0243566号。

[0207]速效贴剂也是已知的。在此并入参考的美国专利5,707,641中报道，蛋白(特别是胰岛素)经皮输送入血流的时间大大低于1小时。也叙述了以同样方法以及应用相似制剂输送其它蛋白的能力。因此也可以用这样的方式给予胰高血糖素。

[0208]目前，来自加拿大的Helix Biopharma和在德国的IDEA，正在开发胰岛素贴剂，在那里II期试验正在进行中。IDEA技术(TRANSFEROMEs)涉及大分子如肽运输越过皮肤屏障。图6示例了在渗透时(上下灰色曲线分别代表亲脂性较强的物质或亲脂性较弱的物质)或TRANSFEROME介导的穿透时(黑线和黑色圆点)，分子量和亲脂性对经皮运输速度的影响。灰色圆点代表在经皮贴剂中的商业药物。不论应用何种技术，经皮有效运输肽的能力被证实并且是显著的。特别是，胰岛素和胰高血糖素均可经皮输送，从而提供了应用经皮贴剂和类似装置实践的本发明的一些实施方案。

[0209]可以应用各种可能的贴剂结构和基质，具体类型根据意图用途的特异方式来选择。例如，可应用两种基础形式的胰岛素基质，一种用于基础胰岛素替代，另一种用于餐时胰岛素替代。胰高血糖素可配制为提供防护低血糖的餐后胰高血糖素或基础胰高血糖素替代。在一个实施方案中，可以应用含有这些基础形式的组合的贴剂基质来实践本发明，其中的组合或者共存于同一基质，或者分别存在于亚-基质中。

[0210]因此，在一些实施方案的实践中，下列贴剂基质是有用的。

●含有胰岛素的基质，用于基础胰岛素替代；

●含有胰岛素的基质，用于餐时胰岛素替代；

●含有胰高血糖素的基质，用于基础胰高血糖素替代；

●含有胰高血糖素的基质，用于防止低血糖的餐后保护；

●含有胰岛素和胰高血糖素的基质，胰岛素用于餐时胰岛素替代，胰高血糖素用于防止低血糖的餐后保护；

●含有胰岛素和胰高血糖素的基质，用于胰岛素和胰高血糖素的基础替代；和

●由2种或更多种亚基质组成的基质，其中的每一亚基质为上述基质中的其中一种。

[0211]局部霜剂可以作为贴剂的另一种选择。

[0212]对于餐时胰岛素基质，可应用短效胰岛素如LISPRO(HUMALOG)、ASPART(NOVOLOG)或GLULISINE(APIDRA)。根据起效速度，餐时胰岛素基质典型地在进餐时应用，或在进餐前一段时间应用。可以应用使起效时间最小化的餐时胰岛素贴剂，因此贴剂的应用时间为接近进餐时。起效的时间取决于胰岛素浓度和制剂的性质。例如，一种简单的胰岛素湿基质的起效较根据美国专利5,707,641而配制的胰岛素贴剂慢。单体的胰岛素与较大的成簇胰岛素分子相比，作用更快并且更容易被吸收，原因是分子的大小影响获自经皮贴剂的生物利用率。

[0213]调节餐时胰岛素输送的许多不同方法可被应用。例如，可以在固定的时期应用不同浓度的贴剂，并且患者选择的浓度取决于其食用的碳水化合物的量。带贴剂的时间可以是固定的。贴剂在取下时不一定会被耗尽，即，它可以在其使用期间输送固定的浓度。在另一个例子中，可以按如下方式应用单一浓度的餐时贴剂。戴贴剂的时间根据食用的碳水化合物的量而不同。贴剂在取下时不一定会被耗尽，即，它可以在使用期间输送固定的浓度。

[0214]在另一个例子中，可以应用含有固定剂量胰岛素的餐时贴剂。自我耗竭贴剂的优势是不移除贴剂本身不带有低血糖的风险。这种贴剂在取下时基本被耗尽，并且输注速度将是前载的。在一个实施方案中，应用的餐时胰岛素贴剂具有可变的胰岛素浓度(与消耗的碳水化合物的量相适应)，起效非常快(优选地为立即起效，但不超过一小时)，在固定长的时间后被取下或被失活(优选地从3至5小时之间)，并在进餐时(或进餐前不超过一小时)被激活。根据与贴剂相关的起效的速度，餐时胰高血糖素贴剂被应用于进餐时或餐后的一些预先确定的时间。起效速度由应用的胰高血糖素的浓度和应用的制剂的性质决定。例如，一种简单的胰高血糖素的湿基质起效较根据美国专利5,707,641所描述的技术而配制的胰高血糖素贴剂慢。

[0215]在一个实施方案中，胰高血糖素贴剂被构建为使胰高血糖素在应用后2至5小时之间的某个时间达到峰输出量。此贴剂被应用于进餐时间。贴剂中的胰高血糖素的量将是这样的量，该量足以向患者输送等于5-30ng/kg/min.以上，甚至更优选的，8-16ng/kg/min.以上量的皮下给予的胰高血糖素。

[0216]许多不同的贴剂结构可以被应用。这些结构包括：

●一种贴剂，其在单一的间隔中含有单一的基质或一组亚基质；

●一种贴剂，其含有2个或2个以上分开的间隔，每一间隔含有其自身的基质或一组亚基质，该贴剂作为一个单一的单位被激活或失活；和

●一种贴剂，其含有2个或2个以上分开的间隔，每一间隔含有其自身的基质或一组亚基质，其中每一间隔独立地被激活或失活。

[0217]可以应用其它贴剂构造，并且本发明实践不限于上面描述的构造。

A. 经皮给予胰岛素[包括贴剂和局部霜剂]

(i) 经皮给予胰岛素[包括贴剂和局部霜剂]和通过皮下注射给予胰岛素

[0218]在此例子中，只有餐时胰岛素和餐时胰高血糖素通过经皮贴剂被给予。这可以用多种方法获得，包括：(i)应用混合的胰高血糖素和胰岛素的单一基质；(ii)应用带有2个亚基质的单一间隔，其中一个间隔含有胰岛素，另一个间隔含有胰高血糖素；(iii)应用含有2个间隔的单一贴剂，其中一个间隔含有胰岛素，另一个间隔含有胰高血糖素，两个间隔同时被激活和失活；和(iv)应用两个分开的贴剂(或两个间隔在单一贴剂中)，其中一个含有胰岛素，另一个含有胰高血糖素，每一贴剂或间隔独立地被激活或失活。如在实施例1.A.1中描述，通过皮下注射长效胰岛素如GLARGINE或ULTRALENTE，经肠道外输送基础胰岛素。在一个实施方案中，应用方法(i)。如果应用不同的基质获得所希望的药代动力学，则可以应用方法(ii)或方法(iii)。如果胰岛素起效时间和胰高血糖素起效时间不匹配，则可以应用方法(iv)。

[0219]在该阐述性的例子中，应用上述的方法(ii)。使用者在进餐时间(或优选地，在进餐时间之前的一小时之内)激活餐时贴剂，由此同时激活两种亚基质。如果应用固定浓度的贴剂，使用者在一段时间后取下贴剂，其中的时间与摄入的碳水化合物的量成比例。如果应用可变浓度的贴剂，使用者在固定时间后取下贴剂，典型地在进餐后1到3小时之间。在一个实施方案中，应用固定的浓度。在这样的实施方案中，给予的胰高血糖素的量可以随着给予的胰岛素的量而增加。

(ii) 经皮给予胰岛素[包括贴剂和局部霜剂]

[0220]在此例子中，胰岛素和胰高血糖素均经皮给予。可应用两个不同类型的贴剂(或独立地被开启的间隔)。一种贴剂(或间隔)含有基质，该基质被设计为替代基础胰岛素24小时。可以应用单个的贴剂(或间隔)，其含有餐时胰岛素和胰高血糖素，二者位于分开的亚基质中，起效时间与在进餐时间(或接近进餐时间)应用餐时贴剂(或激活餐时间隔)相适应。

[0221]在一个实施方案中，应用一种含有4个可独立启用的间隔的单一装置，其中一个间隔含有基础胰岛素，其在施用时被激活并保持活化24小时，其它3个间隔含有餐时胰岛素和胰高血糖素，二者存在于同一间隔中的分别的亚基质内，每一间隔在进餐时间被分别激活并在餐后某个时间被失活，活化时间与所消费的碳水化合物的量成比例。

[0222]开始进餐时(或在进餐前最高达一小时的某个时间)，患者激活这些餐时间隔中的一个[例如，通过拉出贴剂和皮肤之间的密封的塑料封条]，此步骤起始了胰岛素和胰高血糖素的经皮输入。在此后的某个时间——此时间与摄取的碳水化合物的量成比例，餐时间隔被失活[例如，通过替换用于激活间隔的屏障或从贴剂末端整个移除该间隔]。位于胰岛素亚基质中的胰岛素制剂是短效胰岛素，并且贴剂被设计用于迅速起效。胰高血糖素亚基质中的胰高血糖素制剂被设计为在间隔活化后1到3小时间在血流中达到有效浓度，从而在循环的适当部分提供防止低血糖的保护作用，如在实施例13.A.i中描述。

[0223]在一个选择性的实施方案中，一种考虑到每日进餐3次以上的单一装置可以被容易地设计为允许3个以上的餐时间隔。如上所述，在一个选择性的实施方案中，餐时药物可以包含在完全分开的(并且独立地被启用的)餐时贴剂中。在一个选择性的实施方案中，餐时贴剂可以由分开的胰岛素和胰高血糖素间隔组成，以便每一间隔可以独立地被激活和失活。

[0224]含有分开的和独立控制的胰岛素和胰高血糖素间隔的单一装置可以含有7个分开的间隔，一个用于基础胰岛素，3个用于餐时胰岛素，3个用于餐时胰高血糖素。基础贴剂设计为替代基础胰岛素(在被替代前贴24小时)。应用的胰岛素可以为任意适于经皮输送的胰岛素。基础胰岛素间隔也可以任选地含有一定量的胰高血糖素(与胰岛素混合或在亚基质中)，其中的胰高血糖素足以在每一24小时的期间提供基础胰高血糖素。这将具有在一整天内，特别是在睡眠期间提供防护低血糖的有益作用。

[0225]贴剂中的胰高血糖素的量可以是这样的量，该量足以向患者输送相当于5-30ng/kg/min.以上的皮下给予的胰高血糖素，例如，6-20ng/kg/min.以上，对于另一例子是8-16ng/kg/min.以上的胰高血糖素。当要给予0-3单位以上的胰岛素时，可以存在更多量的胰高血糖素。例如，当要在1小时中应用3-20单位的胰岛素时，可以存在更多量的胰高血糖素。可选地，不论胰岛素的量如何，存在相同量的胰高血糖素。

B. 通过吸入给予胰岛素[包括肺部、颊部、鼻腔和舌下]

[0226]在本例子中，如上所述，胰岛素经吸入输送。吸入可以是仅输送餐时胰岛素(基础胰岛素由肠道外输送)的输送方式，或通过吸入输送所应用的所有胰岛素。患者通过吸入而给予一定量的与其饮食相适合的胰岛素(在一次或多次启用下)。患者可以任选地在进餐后适当地增加胰岛素。

[0227]胰高血糖素是通过如实施例13.A.i所描述的贴剂给予的。贴剂(或在单一贴剂中的一套胰高血糖素间隔)被粘附于皮肤，并且贴剂或(亚间隔)在进餐时间被激活。贴剂被设计为缓慢起效，因而胰高血糖素仅在2小时后以有效的量出现在体内。贴剂在移除前被佩戴4小时，体内残留的胰高血糖素足以在期望的2-5小时期间提供防止低血糖的保护作用。

[0228]在一个实施方案中，如上述，贴剂中的胰高血糖素为长效胰高血糖素(例如碘化的胰高血糖素)。从而在一些实施方案中，贴剂可以被佩戴较短的时间，同时仍可确保修饰的胰高血糖素所提供的保护作用在2-5小时期间提供。

[0229]在另一实施方案中，使用者可以利用经皮霜剂施用胰高血糖素，该霜剂的作用方式与经皮贴剂相似(可以通过霜剂给予相当于至少约8-16ng/kg/min.皮下给予的胰高血糖素的量)。这种霜剂制剂可以和贴剂中应用的制剂不同，但二者行使基本上相同的功能。当应用这种方法给予胰高血糖素时，将胰高血糖素封装在脂质体中或TRANSFEROMEs中以防止供应的胰高血糖素在皮肤上干燥和降低生物利用度是有利的。

C. 肠道外给予胰岛素

[0230]根据实施例1.A.i，患者的胰岛素需求由肠道外给予满足。胰高血糖素是通过如实施例13.A.i所描述的贴剂给予的。贴剂(或在单一贴剂中的一套胰高血糖素间隔)被粘附于皮肤，并且贴剂或(亚间隔)在进餐时间被激活。贴剂被设计为缓慢起效，因而胰高血糖素仅在2小时后以有效的量出现在体内。贴剂在移除前被佩戴4小时，体内留残的胰高血糖素足以在所需的2-5小时期间提供防止低血糖的保护作用。

[0231]在一个实施方式中，如本文所描述，贴剂中的胰高血糖素为长效胰高血糖素(例如碘化的胰高血糖素)。从而贴剂可以被佩戴较短的时间，同时仍可确保修饰的胰高血糖素所提供的保护作用在所需的2-5小时期间提供。

[0232]在一个选择性的实施方案中，使用者可以利用经皮霜剂施用胰高血糖素，该霜剂的作用方式与经皮贴剂相似。这种霜剂制剂可以和贴剂中应用的制剂不同，但二者行使基本上相同的功能。当应用这种方法给予胰高血糖素时，将胰高血糖素封装在脂质体中或TRANSFEROMEs中以防止供应的胰高血糖素在皮肤上干燥和降低生物利用度是有利的。

D. 由泵给予胰岛素

[0233]在本例子中，如实施例2所描述，患者的胰岛素需求通过如实施例2所描述的泵给予。胰高血糖素通过如实施例13.A.i所描述的贴剂给予。贴剂(或在单一贴剂中的一套胰高血糖素间隔)被粘附于皮肤，并且贴剂或(亚间隔)在进餐时被激活。贴剂被设计为缓慢起效，以便胰高血糖素仅在2小时后以有效的量出现在体内。贴剂在移除前被佩戴4小时，体内留残的胰高血糖素足以在所需的2-5小时期间提供防止低血糖的保护作用。

[0234]在一个实施方案中，贴剂中的胰高血糖素为长效胰高血糖素(例如碘化的胰高血糖素)。从而贴剂可以被佩戴较短的时间，同时仍可确保修饰的胰高血糖素所赋予的保护作用在所需的2-5小时期间提供。

[0235]在一个选择性的实施方法中，使用者可以通过经皮霜剂应用胰高血糖素，该霜剂的作用方式与经皮贴剂相似。这种霜剂制剂可以和贴剂中应用的制剂不同，但二者基本上行使相同的功能。当应用这种方法给予胰高血糖素时，将胰高血糖素封装在脂质体中或转移体(TRANSFEROMEs)中以防止胰高血糖素在皮肤上干燥和降低生物利用度是有利的。

实施例14

吸入胰高血糖素，和胰岛素共给予，用于控制糖尿病和预防低血糖[包括肺部、颊部、鼻腔和舌下]

[0236]许多干粉吸入技术目前正在开发中，这包括：Aradigm的AERx，Inhale Therapeutics的Exubera，Alkermes and Eli Lilly的AIR，InsulinTechnospheres(Mannkind/PDC)，和Aerogen’s and Disetronic’s Aerodose。在美国专利5,997,848；6,131,567；6,024,090；5,970,973；5,672,581；5,660,166；5,404,871；和5,450,336中描述了用于将胰岛素输送入肺泡的方法和装置，胰岛素在肺泡被吸收入血流。允许气雾剂大分子输送所必须克服的主要困难是：系统效率(生物可利用性)低；每次吸入的药量低(c.f.哮喘)；和剂量重复性差。

[0237]一个相关因素是效率(生物可利用性)。生物可利用性主要依赖于气雾剂颗粒的大小(大多数现存的系统仅输送所给予药物的10％-20％至肺泡)，而不依赖于所给予药物的性质。当所给予的药物实际到达肺泡时，几乎不论所研究是何药物，其生物可利用性都非常高。由于与输送胰岛素相关的技术问题(和方案)同与输送胰高血糖素相关的技术问题(和方案)相似，能够输送胰岛素的方案可直接应用于相似大小的大分子如胰高血糖素。一个实施方案提供了通过混合胰岛素和胰高血糖素而制备的干粉制剂。输送胰岛素的吸入器的应用，主要旨在为餐时目的提供快速的胰岛素。如有需要，可通过吸入输送长效胰岛素。

[0238]通过以许多方式应用吸入器，可以实践一些实施方案，包括在分开的吸入器中带有胰岛素和胰高血糖素；在吸入器中带有以固定比率混合的胰岛素和胰高血糖素；利用双腔吸入器，其中胰岛素和胰高血糖素被分别给予；利用双腔吸入器，其中胰岛素和胰高血糖素被同时给予。由于餐时吸入器通常含有速效胰岛素，它们不适于(以胰岛素泵所用的方式)输送基础胰岛素。如果要通过吸入输送餐时胰岛素和基础胰岛素，可以提供分开的泵或腔。

A. 经由吸入给予胰岛素[包括肺部、颊部、鼻腔和舌下]

[0239]在就寝时，假想患者应用ULTRALENTE经皮下注射给予基础胰岛素，给予量为20单位的剂量水平。可选地，他可以选择通过吸入施用相同的药物(剂量为将提供20单位的每日生物可利用性)。在一天中的几个时间，如除就寝时间外的进餐时间，通过吸入器给予基础剂量，也是有益的或所希望的。由于当与皮下输送相比时，在胰岛素达到显著的血清浓度之前，存在着轻微的延迟(大约20分钟)，使用者会在进餐前约20分钟给予其餐时胰岛素所需量。他通过计量吸入器给予25-50单位胰岛素(假设生物利用度约20％)来完成。

[0240]吸入器可以是剂量可变的(参见美国专利5,970,973；5,672,581；5,660,166；5,404,871；和5,450,336)或与目前应用的哮喘装置相似，所述的哮喘装置在每次启用时，输送固定的和事先设定的剂量。不论应用何种形式，均希望多次启动给予胰岛素。通过这样做，患者可以根据其实际消费的碳水化合物的量而不是其希望进餐的量，通过在开始进餐后的某个时间“装满”其剂量，来调整其吸入量。而且，用于给予胰岛素的启动越多，相应的剂量可靠性(重复性)越好，原因是从一次启用到另一次启用，吸入给予趋于不同，并且多次启动输送有平均效应或平滑效应。

[0241]为了防止与使用吸入的胰岛素相关的低血糖在进餐后2至5小时之间发生，应用胰高血糖素吸入器，以在进餐后2至5小时之间，通过吸入给予5至16ng/kg/min.以上胰高血糖素的皮下等价剂量。在一个实施方案中，应用针对每一类胰岛素和胰高血糖素的不同的吸入器。在一个实施方案中，应用带有至少2个药物腔(用于餐时胰岛素、胰高血糖素和/或任选的基础胰岛素)、并能够独立启用的单一吸入器。

B. 肠道外给予胰岛素

[0242]根据实施例1.A.i，患者经肠道外给予他的基础胰岛素和餐时胰岛素。由于和应用LISPRO胰岛素相关的低血糖的风险典型地在进餐后2至5小时之间发生，应用胰高血糖素吸入器，以在进餐后2至5小时之间，给予6至16ng/kg/min.的皮下等价剂量(即，通过吸入得到与皮下给予的6至16ng/kg/min.胰高血糖素对血糖的效应相同的量)。可选地，在胰高血糖素吸入器中，应用延迟起效的修饰过的长效胰高血糖素(例如，碘化的胰高血糖素)，并在进餐时间与餐时胰岛素一起给予。

C. 经泵给予胰岛素

[0243]根据实施例2.A.，基础胰岛素和餐时胰岛素通过泵输送。低血糖的风险出现于2至3小时后，因此，患者在进餐后2小时通过吸入器给予胰高血糖素。在2小时、3小时、4小时，他从计量吸入器给予一次喷雾(puff)，从而在易感期间提供保护作用。每次启动的剂量相应于5至16ng/kg/min.以上胰高血糖素的皮下等价剂量。可选地，在胰高血糖素吸入器中，应用具有延迟起效的修饰过的长效胰高血糖素(例如，碘化的胰高血糖素)，并在进餐时间与餐时胰岛素一起给予。

D. 经皮给予胰岛素[包括贴剂和局部霜剂]

[0244]根据实施例3.A.ii，患者通过经皮贴剂或经局部霜剂给予胰岛素(基础胰岛素和餐时胰岛素)。低血糖的风险出现于2-3小时后，因此，患者在进餐后2小时通过吸入器给予胰高血糖素。在2、3和4小时，他从计量吸入器给予一次喷雾，从而在易感期间提供保护作用。每次启动的剂量相应于5至16ng/kg/min.以上胰高血糖素的皮下等价剂量。可选地，在胰高血糖素吸入器中，应用延迟起效的修饰过的长效胰高血糖素(例如，碘化的胰高血糖素)，并在进餐时间与餐时胰岛素一起给予。

实施例5

胰高血糖素和胰岛素被混合并经肠道外共给予，用于控制糖尿病和预防低血糖

[0245]在实施例1中，胰岛素和胰高血糖素是经肠道外分别给予的。在一个实施方案中，两种药物是以混合形式被同时给予的。如果二者发生任何相互作用或任一产品有降解，则胰岛素和胰高血糖素可以较少混合。在非糖尿病患者中，典型地发现，随着碳水化合物餐后的胰岛素输出增加，胰高血糖素的输出相应增加(实际上是胰高血糖素输出初始降低后的输出恢复，其中胰高血糖素输出初始降低是由于碳水化合物消化后的初始消化道诱导的血糖升高所导致的)。这种胰岛素产生模式以及随后的胰高血糖素产生的模式，呈现出相对固定的关系。

[0246]为了确保胰高血糖素在所需期间内提供保护作用，可以提高混合物中胰高血糖素组分的量，以便使其在需要时以所需要的浓度出现(以在餐后2-5小时之间预防低血糖，以5至30ng/kg/min.以上、优选8-16ng/kg/min.以上的皮下等价剂量)，或者可以应用延迟起效的胰高血糖素制剂。在一个实施方案中，胰高血糖素制剂，既可延迟释放又可持续释放(例如，延迟2至3小时释放和在约3小时内释放)。例如，本文所述的任何制剂都可以应用。

[0247]在本例子中，应用增加半衰期的碘化作用方法(如在美国专利3,897,551号中描述；见表格I3G)。LISPRO胰岛素和I3Glucagon(I3胰高血糖素)混合，以使修饰的胰高血糖素在混合物中以胰岛素重量的1.5％存在(在我们的LISPRO制剂中，保持每ml胰岛素的浓度恒定)。由于修饰的胰高血糖素有较长的持续效应，因此，将需要较小比例的胰高血糖素与胰岛素之重量比。

[0248]然后在进餐时间，该假想患者以标准方法给予5到10单位(按照其中含有的胰岛素测量)的胰岛素-胰高血糖素制剂。这样做时，他给予5以上至16ng/kg/min.修饰的胰高血糖素的皮下等价剂量。考虑到修饰的胰高血糖素有较长时间的作用，这提供了如在实施例1.A.中描述的相同的保护作用(假定与标准的胰高血糖素相比，修饰的胰高血糖素对葡萄糖水平具有例如2倍的作用)。根据需要，这样给予的胰高血糖素将在2至5小时之间持续有效。

实施例16

共同经皮给予混合的胰高血糖素和胰岛素，用于控制糖尿病和预防低血糖[包括贴剂和局部霜剂]

[0249]在此例子中，胰岛素和胰高血糖素均经皮给予。餐时胰岛素和胰高血糖素在相同的基质或霜剂中被混合。可以应用两个不同类型的贴剂(或独立地被启用的间隔)。一个贴剂(或间隔)将含有设计为在24小时期间替代基础胰岛素的基质。此贴剂可以含有一定量的胰高血糖素，以便向患者输送5以上至20ng/kg/min.的胰高血糖素皮下等价剂量。另一个贴剂(或独立地被控制的间隔)在一个单独的基质中提供餐时胰高血糖素和胰岛素。胰高血糖素和胰岛素的起效时间相匹配，以便当贴剂被启用时，胰岛素很快达到有效的血浆水平，而胰高血糖素仅在2-3小时后达到有效的水平。在进餐时，并优选在餐前不超过1小时施用贴剂。

[0250]在一个实施方案中，应用含有4个可独立启用的间隔的单一装置，1个间隔含有基础胰岛素，其在施用时被激活并处于活化状态24小时，另外3个间隔含有餐时胰岛素和胰高血糖素，二者在同一基质中，每一间隔在进餐时间(或接近进餐时间)独立地被激活，并在餐后某个时间被失活，活化时间和消耗的碳水化合物的量成比例。开始进餐时(或餐前最高达1小时)，患者激活这些餐时间隔中的其中一个(例如，通过拉出贴剂和皮肤之间的密封的塑料封条)，此步骤起始了经皮输入混合的胰岛素和胰高血糖素。在此后的某个时间——此时间与摄取的碳水化合物的量成正比例，餐时间隔被失活(例如，通过替换用于激活间隔的屏障，或从贴剂末端整个移除该间隔)。

[0251]餐时间隔中的胰岛素和胰高血糖素联合制剂含有短效胰岛素，并且贴剂被设计为胰岛素快速起效。胰高血糖素组分被设计为在激活该间隔后1至3小时之间在血流中达到有效浓度，因此在循环的适当部分提供防止低血糖的保护作用。

[0252]在一个选择性的实施方案中，可以应用考虑到每日进餐3次以上的单一装置，并且含有3个以上的餐时间隔。基础贴剂被设计为替代基础胰岛素(在被替代前配戴24小时)。应用的胰岛素可以为任意适于经皮输送的胰岛素。优先于短效胰岛素，应用中效胰岛素可能是有利的，这样，在贴剂的寿命期间，由于所涉及的胰岛素的寿命相对长，胰岛素吸收的任何变化将被最小化。基础胰岛素间隔也可以任选地含有一定量的胰高血糖素(混合的)，其足以在每一24小时期间提供基础胰高血糖素。这将具有在全天，特别是在睡眠期间提供防止低血糖的保护作用的有益效果。

实施例17

共同吸入给予混合的胰高血糖素和胰岛素，用于控制糖尿病和预防低血糖[包括肺部、颊部、鼻腔和舌下输送]

[0253]本实施方案提供了用于经吸入输送与胰岛素混合的胰高血糖素的药物制剂和方法。在此实施例中，将一种长效的胰高血糖素(例如，在美国专利3,897,551号中描述的碘化胰高血糖素，如I2G，或锌鱼精蛋白胰高血糖素)与LISPRO胰岛素混合，并通过典型的胰岛素吸入器输送(例如，在美国专利5,970,973号中公开的)。基础胰岛素可以用标准的方法通过皮下注射输送，如实施例1A中描述，或通过吸入器输送。如果需要提供基础胰高血糖素替代，则在此制剂中可以任选地含有缓释制剂形式的胰高血糖素。

[0254]将所应用的胰岛素粉末与修饰的胰高血糖素混合，以便对于应用的1-3单位的胰岛素，修饰的胰高血糖素含量是5以上至20ng/kg/min.，更优选地是8至16ng/kg/min.之间的皮下等价剂量。当应用更大量的胰岛素时，可以应用成比例的更大量的胰高血糖素(虽然无论应用多少的量胰岛素，胰高血糖素的量可以保持不变)。对此特定实施方案，根据前述实施例的结果，可以按需要调整所用的量。患者将在进餐时间给予联合的胰岛素和胰高血糖素，以提供相当于5到10单位之间的系统性胰岛素。

[0255]尽管本发明已参考特殊的实施方案而被详细描述，本领域的技术人员将认识到，对本发明的修改和改进也包含在本发明的范围和精神内，这如下面的权利要求所说明的。此处引用的全部出版物和专利文献在此并入，作为参考文献，如同每一出版物和专利文献特异地和分别地在此并入作为参考文献。出版物和专利文献的引证的用意不是承认任一此文献是相关的现有技术，也不构成作为对它们的内容或时期的认可。本文提供的定义支配所引证的参考文献或其它处的定义。现在，本发明已经通过书面描述和实施例予以描述，本领域的技术人员将认识到，本发明可以用各种实施方式来实践，并且前面的描述和实施例是用于阐释的目的，而不是对下列权利要求的限制。

Claims (26)

1.一种药物制剂，含有：

胰岛素，其含量为有效控制糖尿病；和

胰高血糖素，其含量为有效预防人类或其它哺乳动物的低血糖，其中所述药物制剂被配制为皮下给予，并且其中胰岛素和胰高血糖素的比例是约1单位的胰岛素比40毫单位以上至200毫单位的胰高血糖素。

2.权利要求1的药物组合物，其中所述胰高血糖素的量是约50至100毫单位之间。

3.权利要求1的药物组合物，其中所述胰高血糖素是长效形式的胰高血糖素。

4.权利要求3的药物组合物，其中所述长效形式的胰高血糖素含有碘。

5.权利要求3的药物组合物，其中所述长效形式的胰高血糖素含有锌。

6.权利要求5的药物组合物，其中所述长效形式的胰高血糖素还含有鱼精蛋白。

7.治疗人类和其它哺乳动物的糖尿病而不诱发低血糖的方法，所述方法包括：

给予胰岛素，给予的量在治疗上对于控制糖尿病有效，其中所述胰岛素的量是0.5至20单位之间的胰岛素；和

给予胰高血糖素，给予的时间和量在治疗上对于预防低血糖有效，其中所述胰高血糖素皮下给予，并且其中给予的胰高血糖素的量是每分钟每患者kg为5ng以上至小于或等于100ng的所需胰高血糖素效力。

8.权利要求7的方法，其中所述给予的胰高血糖素量是每分钟每患者kg为6ng至18ng以下之间的所需胰高血糖素效力。

9.权利要求7的方法，其中所述胰高血糖素是具有延长作用时间的胰高血糖素。

10.权利要求7的方法，其中所述胰高血糖素被包含在脂质体制剂中。

11.权利要求7的方法，其中所述胰高血糖素被包含在微球中。

12.权利要求7的方法，包括给予既含有胰岛素又含有胰高血糖素的制剂。

13.权利要求7的方法，其中所述胰岛素和胰高血糖素被包含在泵中，所述的泵控制将药物给予患者。

14.权利要求13的方法，其中所述胰高血糖素与胰岛素同时给予。

15.权利要求14的方法，其中胰高血糖素和胰岛素的比例是约40以上至200毫单位的胰高血糖素比1单位的胰岛素。

16.权利要求15的方法，其中2单位的胰岛素被给予。

17.权利要求7的方法，其中10单位的胰岛素被给予，并且每分钟每患者kg皮下给予30ng至90ng胰高血糖素。

18.试剂盒，用于给予预防低血糖量的胰高血糖素和胰岛素，所述试剂盒包括：

胰高血糖素；

胰岛素，其中所述胰高血糖素和胰岛素的比例是1-20单位胰岛素比32-480毫单位胰高血糖素；

装置，用于皮下给予胰高血糖素；和

说明书，用于给予胰岛素和胰高血糖素，以便胰高血糖素预防低血糖事件。

19.权利要求18的试剂盒，其中当完全溶解于甘油溶液时，所述胰高血糖素的浓度是每毫升500微克以上、但在每毫升2000微克以下。

20.权利要求18的试剂盒，其中所述胰高血糖素和胰岛素的比例是1-3单位胰岛素比32-96毫单位胰高血糖素。

21.权利要求18的试剂盒，其中所述皮下给予胰高血糖素的装置是泵，所述泵被配置为，输送约6至20ng/kg/min的胰高血糖素。

22.胰高血糖素与胰岛素的联合应用在制备用于治疗糖尿病的药物中的应用，其中胰高血糖素应用的量足以预防低血糖的发生，其中胰高血糖素与胰岛素的比例是40微克以上至500微克以下的胰高血糖素比1-20单位的胰岛素。

23.权利要求22的应用，其中所述量足以预防低血糖无意识的发生。

24.权利要求22和23中的其中一项的应用，其中胰岛素的量在1至20单位之间，胰高血糖素的量在41至200毫单位之间。

25.权利要求22和23中的其中一项的应用，其中胰岛素和胰高血糖素的比例在1至3单位之间，胰高血糖素的量在40以上至低于或等于约96毫单位之间。

26.权利要求22-25中的其中一项的应用，其中所述胰高血糖素还含有鱼精蛋白。

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