專利名稱：控制動物體內(nèi)血管生成的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制動物體內(nèi)血管生成的方法和組合物。更特別的是本發(fā)明涉及一些疾病治療的材料和方法，其中血管生成是這些疾病的一個(gè)致病因素。最具體的是本發(fā)明涉及使用能夠與半乳凝素相互作用的化合物控制血管生成的方法和材料。
背景技術(shù)：
醫(yī)學(xué)科學(xué)界已經(jīng)認(rèn)識到血管生成是導(dǎo)致多種不同疾病狀態(tài)起始和/或發(fā)展的重要因素。這里所說的術(shù)語“血管生成”指新血管形成并長入組織或器官內(nèi)。正常的生理?xiàng)l件下，人和動物只有在特定有限的情形中才會發(fā)生血管生成。例如，在傷口愈合，胎兒和胚胎的發(fā)育，以及黃體，子宮內(nèi)膜和胎盤的形成過程中通?？梢杂^察到血管生成。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在許多疾病狀態(tài)下血管生成的過程被改變，而且在許多情形下與疾病相關(guān)的病理損傷與不可控的血管生成有關(guān)。
大家認(rèn)為可控和不可控的血管生成以類似的方式進(jìn)行。由基底膜包繞的內(nèi)皮細(xì)胞和外膜細(xì)胞形成毛細(xì)血管。當(dāng)基底膜被內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞釋放的酶腐蝕時(shí)血管生成就開始了。然后緊貼血管腔的內(nèi)皮細(xì)胞突出通過基底膜。血管生成刺激物誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞遷移通過已被腐蝕的基底膜。移出的細(xì)胞形成與原血管不相連的“芽”，在“芽”所在處內(nèi)皮細(xì)胞開始有絲分裂和增殖。內(nèi)皮細(xì)胞芽彼此融合形成毛細(xì)血管環(huán)，創(chuàng)造出新血管。新的微血管系統(tǒng)的創(chuàng)造能導(dǎo)致疾病狀態(tài)的發(fā)生或惡化。
持續(xù)的無節(jié)制的血管生成可出現(xiàn)在多種疾病狀態(tài)，腫瘤轉(zhuǎn)移以及內(nèi)皮細(xì)胞異常生長的過程中，而且它也促成了這些情形下所發(fā)生的病理損傷。無節(jié)制的血管生成所導(dǎo)致的多種病理狀態(tài)已經(jīng)一起被分在血管生成依賴性或血管生成相關(guān)性疾病組。對血管生成過程進(jìn)行控制的治療可以消除或減輕這些疾病。
血管生成所引起的一種疾病的例子是眼新血管形成疾病。這種疾病的特征是新血管侵入眼睛結(jié)構(gòu)如視網(wǎng)膜或角膜中。它是導(dǎo)致失明最常見的病因，涉及大約二十種眼病。在老年性黃斑變性中，隨著視網(wǎng)膜色素上皮層下的纖管組織的增生，脈絡(luò)膜毛細(xì)血管向內(nèi)生長穿透Bruch氏膜上的缺陷導(dǎo)致了相關(guān)的視覺問題。血管生成引起的損傷也與糖尿病視網(wǎng)膜病，發(fā)育不良視網(wǎng)膜病，角膜移植排異，新血管形成性青光眼以及晶狀體后的纖維組織形成相關(guān)。與角膜新血管形成相關(guān)的其他疾病和狀態(tài)包括但不局限于流行性角結(jié)膜炎，維生素A缺乏癥，隱形眼鏡過度磨損，特異性角膜炎，上緣角膜炎，翼狀胬肉干性角膜炎，Sjogren氏綜合征，痤瘡酒糟鼻，梅毒，分枝桿菌感染，脂質(zhì)變性，化學(xué)灼傷，細(xì)菌性潰瘍，真菌性潰瘍，單純皰疹感染，帶狀皰疹感染，原生動物感染，Kaposi氏肉瘤，Mooren氏潰瘍，Terrien邊緣變性，邊緣性角質(zhì)層分離，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，系統(tǒng)性狼瘡，多動脈炎，創(chuàng)傷，Wegener氏結(jié)節(jié)病，鞏膜炎，Stevens-Johnson病，類天皰瘡，放射狀角膜切開術(shù)和角膜移植排異.
與視網(wǎng)膜/脈絡(luò)膜新血管形成相關(guān)的疾病包括但不局限于糖尿病視網(wǎng)膜病，黃斑變性，鐮狀細(xì)胞貧血，類肉瘤，梅毒，彈力纖維性假黃瘤、培基特氏病，靜脈閉塞，動脈閉塞，頸動脈阻塞病，慢性色素層炎/玻璃體炎，分枝桿菌感染，Lyme病，系統(tǒng)性紅斑狼瘡，發(fā)育不良視網(wǎng)膜病，Eales病，Behcet病，導(dǎo)致視網(wǎng)膜炎或脈絡(luò)膜炎癥的感染，假定的眼組織胞漿菌病，Best氏病，近視眼，視窩，Stargardt氏病，中間葡萄膜炎，慢性視網(wǎng)膜剝離，高黏度綜合征，弓形體病，創(chuàng)傷和激光術(shù)后并發(fā)癥。其他的疾病包括但不局限于與潮紅(腳踝的新血管形成)相關(guān)的疾病和包含各種增生性玻璃體視網(wǎng)膜病變的由纖管組織或纖維組織異常增殖所引起的疾病。
認(rèn)定血管生成參與的另外一種疾病是類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎。關(guān)節(jié)滑膜層的血管出現(xiàn)血管生成。除了形成新的血管網(wǎng)絡(luò)外，內(nèi)皮細(xì)胞還釋放一些導(dǎo)致血管翳生長和軟骨破壞的因子和活性氧。參與血管生成的因子可能積極地促成了類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的慢性炎癥狀態(tài)，并有助于維持這種狀態(tài)。
與血管生成相關(guān)的因子可能也在骨關(guān)節(jié)炎中起作用。血管生成相關(guān)因子對軟骨細(xì)胞的激活促成了關(guān)節(jié)的破壞。在晚期，血管生成因子將促進(jìn)新骨的形成。阻止骨破壞的治療干預(yù)可以中斷這種疾病的進(jìn)程，緩解關(guān)節(jié)炎對病人的折磨。
慢性炎癥可能也涉及病理性的血管生成。這種疾病狀態(tài)如潰瘍性結(jié)腸炎和克隆氏病中出現(xiàn)了新血管向內(nèi)長入炎癥組織的組織學(xué)變化。巴爾通氏體病——南美發(fā)現(xiàn)的一種細(xì)菌感染可以導(dǎo)致特征為血管內(nèi)皮細(xì)胞增生的慢性疾病期。在動脈粥樣硬化中發(fā)現(xiàn)也與血管生成相關(guān)的另一種病理作用。已經(jīng)顯示血管內(nèi)壁形成的斑塊具有刺激血管生成的活性。
兒童時(shí)期最常見的血管生成性疾病之一是血管瘤。在大多數(shù)情況下，腫瘤是良性的，不需干預(yù)可自行消退。較嚴(yán)重時(shí)腫瘤生長成海綿狀浸潤性大腫瘤，并且出現(xiàn)臨床并發(fā)癥。全身性血管瘤——血管瘤病致死率高。存在不能用目前正在使用的治療方法進(jìn)行治療的治療耐受性血管瘤。
血管生成也是導(dǎo)致真性紅細(xì)胞增多癥或遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張等遺傳性疾病中損傷的原因。這是一種以多發(fā)性小血管瘤，血管或淋巴管的腫瘤為特征的遺傳性疾病。血管瘤存在于皮膚和黏膜內(nèi)，經(jīng)常伴有紐血(鼻出血)或胃腸出血，有時(shí)伴有肺或肝動靜脈瘺。
在實(shí)體瘤的形成和轉(zhuǎn)移過程中血管生成的作用非常突出。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)血管生成因子與幾種實(shí)體瘤如橫紋肌肉瘤，成視網(wǎng)膜細(xì)胞瘤，Ewing肉瘤，神經(jīng)母細(xì)胞瘤和骨肉瘤相關(guān)。沒有血液供應(yīng)提供營養(yǎng)和排出細(xì)胞代謝廢物腫瘤不能長大。血管生成在實(shí)體瘤以及良性腫瘤如聽神經(jīng)瘤，神經(jīng)纖維瘤，沙眼，化膿性肉芽腫中很重要。防止血管生成可以阻止這些腫瘤的生長，并阻止腫瘤存在所造成的動物損傷的發(fā)生。
應(yīng)該注意的是血管生成與血源性腫瘤如白血病，發(fā)生無節(jié)制白細(xì)胞增殖的通常還伴有貧血，血液凝固受損以及淋巴結(jié)，肝，脾的腫大的多種急性或慢性骨髓增生性疾病中的任何一種相關(guān)。大家相信血管生成在骨髓異常中起作用，這種異常導(dǎo)致了類白血病腫瘤的發(fā)生。
血管生成在腫瘤轉(zhuǎn)移的兩個(gè)階段都重要。血管生成刺激在第一階段，即腫瘤血管形成時(shí)比較重要，其中腫瘤血管的形成使腫瘤細(xì)胞能夠進(jìn)入血流并循環(huán)到全身。腫瘤細(xì)胞離開原發(fā)位點(diǎn)并停留在繼發(fā)轉(zhuǎn)移位點(diǎn)后，必需形成血管后新腫瘤才能生長和長大。因此，阻止和控制血管生成可防止腫瘤轉(zhuǎn)移，也可能防止原發(fā)位點(diǎn)的贅生性生長.
對血管生成在腫瘤的維持和轉(zhuǎn)移中所起作用的認(rèn)識形成了判斷乳腺癌的預(yù)后的指標(biāo)。在入侵乳腺癌新血管生成最密集的區(qū)域計(jì)數(shù)微血管密度可以確定原發(fā)腫瘤的新血管形成量。發(fā)現(xiàn)高水平的微血管密度與腫瘤復(fù)發(fā)相關(guān)。采用對血管生成進(jìn)行控制的治療方式可以終止腫瘤復(fù)發(fā)。
血管生成也參與正常的生理過程如生育和傷口愈合。血管生成是排卵和受精后囊胚植入的一個(gè)重要步驟。防止血管生成可以用來誘導(dǎo)停經(jīng)，阻止排卵或囊胚植入，因此可以防止懷孕。
在傷口愈合過程中，過度修復(fù)或纖維組織形成是外科手術(shù)一種有害的副作用，它可能由血管生成導(dǎo)致，或因血管生成而惡化。粘連是外科手術(shù)一種常見的并發(fā)癥，會導(dǎo)致一些問題如小腸梗阻的出現(xiàn)。
清楚的是，通過控制血管生成的過程能夠控制許多疾病狀態(tài)的發(fā)生和進(jìn)展。基于此，一些人已經(jīng)多次嘗試研制能夠控制血管生成的材料和治療方法。然而，許多在體外試驗(yàn)中看起來有應(yīng)用前景的材料用于體內(nèi)時(shí)被證明相對無效。而且許多這種類型的材料不穩(wěn)定，有毒或者難以應(yīng)用。因此需要研究出能夠可靠地控制血管生成的方法和材料。
本發(fā)明意識到半乳凝素在調(diào)節(jié)血管生成時(shí)起重要作用。本發(fā)明進(jìn)一步認(rèn)識到能與半乳凝素作用的化合物可以控制一些疾病狀態(tài)，其中血管生成在這些疾病中起作用。
發(fā)明概述本發(fā)明公開了一種控制生物體內(nèi)血管生成的方法。此方法包括向生物體施用有效治療量的能與半乳凝素結(jié)合的化合物的步驟。在具體實(shí)施例中，治療有效的化合物包含由鼠李糖殘基中斷的基本脫甲氧基化的多聚半乳糖醛酸。在其他例子中，化合物的特點(diǎn)是含有懸垂側(cè)鏈的聚合主鏈，其中側(cè)鏈被半乳糖或阿拉伯糖單元封端。在具體的例子中，化合物包含一種改性的果膠，特定的改性果膠包括PH改性果膠，酶改性果膠或熱改性果膠。
治療有效的化合物可采用口服，經(jīng)皮，局部或注射的方式施用。
在特定的實(shí)施例中，本發(fā)明的治療是針對那些依賴新血管生成的疾病。本發(fā)明也包括用于控制動物體內(nèi)血管生成的化合物。這些化合物包含一個(gè)可操作性地與半乳凝素的碳水化合物結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合的第一功能部分，和一個(gè)可操作性地使蛋白質(zhì)變性的第二功能部分。
發(fā)明詳述本發(fā)明認(rèn)識到半乳凝素在血管生成中所起的作用，并提供了能夠有利地與半乳凝素相互作用的治療物質(zhì)，因此可以調(diào)節(jié)血管生成依賴性疾病的表現(xiàn)或阻止其表現(xiàn)的發(fā)生。更具體地說，本發(fā)明認(rèn)識到特定的碳水化合物材料可與半乳凝素結(jié)合或與其相互作用，從而調(diào)節(jié)半乳凝素與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的相互作用，并且控制血管生成。
半乳凝素包含由植物和動物細(xì)胞表達(dá)的一個(gè)蛋白質(zhì)家族，它能夠和β-半乳糖苷糖結(jié)合。在細(xì)胞表面，細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞外液中可發(fā)現(xiàn)這些蛋白。通常分子量范圍是29-34kd(千道爾頓)，它們對含有β-半乳糖苷的物質(zhì)有親和力，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在許多生物過程中起重要作用。半乳凝素-1和半乳凝素-3是這個(gè)家族的特殊成員，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它們能夠與多種細(xì)胞結(jié)構(gòu)相互作用，體外試驗(yàn)表明半乳凝素-3能促進(jìn)血管生成。
雖然已經(jīng)知道在體外試驗(yàn)中半乳凝素能夠與半乳糖和其他類似的單糖結(jié)合，但在體內(nèi)試驗(yàn)過程中那些單糖在調(diào)節(jié)血管生成時(shí)卻沒有治療效應(yīng)。不希望受這種思維方式的束縛，發(fā)明者在此假設(shè)這些相對小的糖分子不能阻斷，激活，抑制，或者說不能與半乳凝素的其他部分相互作用。因此，實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選材料通常包含含有活性半乳凝素結(jié)合糖位點(diǎn)且分子量比單糖高的分子。這種分子優(yōu)選的最小分子量至少為300道爾頓，最典型的最小分子量范圍是300-2000道爾頓。一些特別優(yōu)選的材料分子量范圍更高。
一類優(yōu)選的治療材料包含含有一種或多種糖如懸垂的半乳糖或阿拉伯糖的寡聚物或多聚物。寡聚物或多聚物主鏈可以是合成的也可以是有機(jī)的。專利號為6423314的美國專利公開了這種類型的材料，其公開內(nèi)容在此引作參考。這種材料優(yōu)選的分子量范圍是300-50000道爾頓。應(yīng)該注意的是高分子碳水化合物的分子量測定本身有不確定性，測得的分子量在某種程度上取決于測定分子量所采用的方法。此處的分子量是基于粘度測定而獲得的，這種技術(shù)是本領(lǐng)域公知技術(shù)。
落入這一領(lǐng)域的一組材料包含一種含有懸垂的鼠李糖殘基的基本脫甲氧基化的多聚半乳糖醛酸主鏈。在這種類型的材料中，末端的從主鏈懸垂的半乳糖或阿拉伯糖單元與半乳凝素結(jié)合。這種分子的其余部分通過調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)加強(qiáng)化合物的作用，如上所述，不希望受這種思維方式的束縛，發(fā)明者相信這個(gè)分子的其他部分或者與半乳凝素的剩余部分發(fā)生相互作用和/或延長糖部分與半乳凝素的結(jié)合。下面的式I-V描述了這種普通類型的材料，需要理解的是遵照本發(fā)明的原則還可以制備和使用這種通用化合物的其他變異體。
β-D-Galp→Xn-Y (I) 其中n≥1。
其中n≥1。
其中n≥1。
果膠是一種含有高度分支結(jié)構(gòu)的復(fù)雜的碳水化合物，由帶有多個(gè)懸垂分支側(cè)鏈的脫甲氧基化多聚半乳糖醛酸主鏈組成。分支形成以“平滑”和“多毛”為特征的區(qū)域。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過采用多種化學(xué)的，酶或物理的處理方法可以對果膠進(jìn)行改性，使果膠分子斷裂成含有更線性化，分支減少并帶有懸垂的鼠李糖殘基側(cè)鏈的基本脫甲氧基多聚半乳糖醛酸主鏈的較小部分。改性的果膠這種材料本領(lǐng)域已公知，其治療癌癥的有效性已經(jīng)確定。美國專利5895784中描述了改性的果膠材料，其制備方法以及使用這種材料治療多種腫瘤的過程，其公開內(nèi)容在此引作參考。‘784專利中的材料可以采用以PH改性為基礎(chǔ)的方法制備，即先將果膠放入溶液中，讓果膠暴露在PH值的一系列程序性變化中使果膠分子降解從而得到治療有效的改性果膠?！?84專利中的材料最優(yōu)選的制備方式是由柑桔果膠制備，但要明白這種改性的果膠可以由其他來源如蘋果果膠及其類似的果膠起始原料制備得到。對果膠進(jìn)行酶處理，或?qū)嵤┪锢磉^程如加熱也可實(shí)現(xiàn)改性過程。改性果膠，其制備方法及使用進(jìn)一步公開在美國專利5834442和申請序列號為08/024487的美國專利申請中，其公開內(nèi)容在此引作參考。這種類型的改性果膠的一般分子量范圍是1-50千道爾頓，這種材料優(yōu)選的平均分子量是約1-15千道爾頓，一個(gè)特定材料組的分子量是約10千道爾頓。另外一個(gè)優(yōu)選組的分子量是15-60千道爾頓，其中特殊組的分子量范圍是20-40千道爾頓，一種特定材料的分子量是約25千道爾頓。
以前的文獻(xiàn)已經(jīng)公開這種改性的果膠材料對許多癌癥有治療效應(yīng)，這些材料能夠與半乳凝素相互作用，包括半乳凝素-1和半乳凝素-3，因此也具有控制一些疾病和狀態(tài)的作用，其中血管生成是這些疾病的一個(gè)致病因子。根據(jù)本發(fā)明，可以使用改性的果膠材料和其他能夠和半乳凝素相互作用的材料來控制或調(diào)節(jié)血管生成?？梢圆捎每诜?，靜脈注射，或直接注射到受累組織如直接注入患有關(guān)節(jié)炎的關(guān)節(jié)內(nèi)的方式施用這些材料。在有些例子中，可以局部施用這種材料，如以滴眼液，鼻噴霧劑，軟膏劑或類似制劑的方式施用。也可以采用其他方式如經(jīng)皮傳輸，吸入或與之類似的方式施用。
雖然接下來的討論主要針對以改性的果膠為基礎(chǔ)的治療性材料，但要明白的是本發(fā)明并不是如此局限。依據(jù)本發(fā)明的一般原則，能夠與半乳凝素相互作用并阻斷半乳凝素效應(yīng)的一大類化合物中的任何一種都可以用來治療免疫調(diào)節(jié)性疾病。在優(yōu)選實(shí)施例中，這些材料包含碳水化合物材料，因?yàn)檫@種材料毒性低，能與半乳凝素發(fā)生較強(qiáng)的作用。改性的果膠材料是一組特別優(yōu)選的碳水化合物材料。同樣可以采用相似的方式施用其合成和半合成的類似物如多聚半乳糖醛酸。
本發(fā)明的另一類材料包含含有第一部分的分子，典型的第一部分是與第二部分相連且能夠與半乳凝素結(jié)合的一種碳水化合物，其中第二部分可以使蛋白滅活或調(diào)節(jié)蛋白的活性。第二部分可以不是碳水化合物，并且可以包含一種使蛋白片斷發(fā)生交聯(lián)或變性的材料，蛋白片斷包含半乳凝素的活性部分或者能與半乳凝素相互作用的另一種蛋白的活性部分。這些材料包括活性成分如單獨(dú)使用的硫或其他硫族元素或組合形式如硫醇基，巰基以及其他類似的形式。其他的活性成分可以包含氰基，硫氰酸基，烷化劑，醛以及類似物。
上述的化合物可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的劑型方法制備成藥學(xué)上可接受的制劑?？刹捎贸Ｒ?guī)途徑施用這些制劑。通?？刹捎镁植浚?jīng)皮，口服，直腸內(nèi)或胃腸外(如靜脈內(nèi)，皮下，肌肉內(nèi))的途徑施用這些組合物。另外，可以將組合物與埋植在藥物輸送期望位置如腫瘤所在部位的鄰近區(qū)域的可生物降解的聚合物形成一體，使組合物能持續(xù)釋放。Brem et al，J.Neurosury.7 4441-446(1991)詳細(xì)描述了這種可生物降解的聚合物及其應(yīng)用。
化合物的劑量取決于治療的疾病狀態(tài)，特定的化合物種類和其他的臨床因素如體重，病人狀態(tài)和給藥途徑。要理解的是本發(fā)明既可以治療人，也可以治療牲畜。人口服時(shí)，一般大約0.1-450mg/kg/天的劑量就足夠了，優(yōu)選大約0.5mg/kg/天到50mg/kg/天，最優(yōu)選為大約1-20mg/kg/天。
劑型包括那些適用于口服，直腸，眼(包括玻璃體內(nèi)或眼房內(nèi))，鼻，局部(包括口夾和舌下)，陰道或腸胃外(包括黏膜下，肌肉內(nèi)，靜脈內(nèi)，皮內(nèi)，氣管內(nèi)和硬膜外)施用的劑型。這些劑型可以方便的以單位劑量形式存在，采用常規(guī)的藥學(xué)技術(shù)制備。這些技術(shù)包括使活性成分與藥學(xué)載體或賦形劑形成結(jié)合體的步驟。一般采用使活性成分與液體載體或高度分散的固體載體或兩者形成均一緊密結(jié)合體的方法制備這些劑型，如果需要，需進(jìn)一步使產(chǎn)品成型。
本發(fā)明適用于口服的劑型可以以分散單位如含有預(yù)先確定量活性成分的膠囊，或片劑；粉劑或顆粒劑；水溶性液體或非水溶性液體中的溶液或懸浮液；或水包油乳劑或油包水乳劑以及大丸劑等形式存在。
在任選存在一種或多種輔助成分時(shí)采用壓片或鑄模的方式制備片劑。在合適的機(jī)器中，壓縮任選地與粘合劑，潤滑劑，惰性稀釋液，防腐劑，表面活性劑或分散劑混合的呈自由流動形式如粉狀或顆粒狀的活性成分制備壓片。在合適的機(jī)器中，對惰性液體稀釋劑濕潤的粉狀化合物的混合物進(jìn)行鑄?？芍苽滂T模片?？蛇x擇性地使這些片劑形成包衣或包膜，這樣所得到的劑型可以緩慢地控制性釋放其中的活性成分。
適合口腔局部應(yīng)用的劑型包括含有活性成分的錠劑，其中活性成分存在于調(diào)味基質(zhì)中，而調(diào)味基質(zhì)一般為蔗糖，金合歡或西黃耆膠；包含惰性基質(zhì)如凝膠和甘油，或蔗糖和金合歡膠中的活性成分的軟錠劑；合適液體載體中含有待施用活性成分的嗽口液。
適合皮膚局部應(yīng)用的劑型可以是含有活性成分的軟膏，乳劑，凝膠或糊劑，施用時(shí)活性成分存在于藥學(xué)可接受的載體中。一個(gè)優(yōu)選的局部輸送途徑是含有待施用活性成分的經(jīng)皮貼片。
適合于直腸應(yīng)用的制劑可以是含有合適基質(zhì)的栓劑，例如基質(zhì)包括可可油或一種水楊酸鹽。
載體是固體時(shí)，適合于鼻應(yīng)用的制劑包括一種含有一定大小如20-500μm顆粒的粗糙粉末，可以以鼻吸藥的方式施用，例如可以使裝粉末的容器靠近鼻，快速吸入使粉末通過鼻通道。當(dāng)載體是液體時(shí)，合適的施用劑型如鼻噴霧劑或鼻滴劑中含有活性成分的水性或油性溶液。
適合于陰道應(yīng)用的制劑可以是含有除活性成分之外的適當(dāng)本領(lǐng)域熟知載體的陰道栓劑、棉塞、乳劑、凝膠、糊劑、泡沫或噴霧制劑。
適合于胃腸外應(yīng)用的劑型包括可能含有抗氧化劑，緩沖液，抑菌劑和使制劑與意向接受者血液等滲的溶質(zhì)的水性或非水性無菌注射液；可能包含有懸浮物質(zhì)和增稠劑的水性或非水性無菌懸浮液。這些劑型可以裝在單位劑量或多劑量容器如密封的安培瓶或小管中，保存在冷凍干燥狀態(tài)(凍干)，只需要在臨使用前加入無菌液體載體如注射用水?？梢詮臒o菌粉，顆粒和上述的片劑臨時(shí)配制注射液和懸浮液。
優(yōu)選的單位劑量制劑包含一天的劑量或單位，一天的分次劑量，或者是如上所述的施用成分的合適部分。
要理解的是除了上面特別提到的成分外，本發(fā)明的制劑可以包括與正在討論的劑型相關(guān)的本領(lǐng)域常見的其他成分，例如適合于口服的制劑可以含有調(diào)味劑。
依照本發(fā)明能夠治療的與角膜新血管形成相關(guān)的疾病包括但不局限于糖尿病視網(wǎng)膜病，發(fā)育不良視網(wǎng)膜病，角膜移植排異，新血管形成性青光眼以及晶狀體后的纖維組織形成，流行性角結(jié)膜炎，維生素A缺乏癥，隱形眼鏡過度磨損，特異性角膜炎，上緣角膜炎，翼狀胬肉干性角膜炎，Sjogren氏綜合征，痤瘡，酒糟鼻，梅毒，分枝桿菌感染，脂質(zhì)變性，化學(xué)灼傷，細(xì)菌性潰瘍，真菌性潰瘍，單純皰疹感染，帶狀皰疹感染，原生動物感染，Kaposi氏肉瘤，Mooren氏潰瘍，Terrien邊緣變性，邊緣性角質(zhì)層分離，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，系統(tǒng)性狼瘡，多動脈炎，創(chuàng)傷，Wegener氏結(jié)節(jié)病，鞏膜炎，Stevens-Johnson病，類天皰瘡，放射狀角膜切開術(shù)和角膜移植排異。
依照本發(fā)明能夠治療的與視網(wǎng)膜/脈絡(luò)膜新血管形成相關(guān)的疾病包括但不局限于糖尿病視網(wǎng)膜病，黃斑變性，鐮狀細(xì)胞貧血，類肉瘤，梅毒，彈力纖維性假黃瘤，培基特氏病，靜脈閉塞，動脈閉塞，頸動脈阻塞病，慢性色素層炎/玻璃體炎，分枝桿菌感染，Lyme病，系統(tǒng)性紅斑狼瘡，發(fā)育不良視網(wǎng)膜病，Eales病，Behcet病，導(dǎo)致視網(wǎng)膜炎或脈絡(luò)膜炎的感染，假定的眼組織胞漿菌病，Best氏病，近視眼，視窩，Stargardt病，中間葡萄膜炎，慢性視網(wǎng)膜剝離，高黏度綜合征，弓形體病，創(chuàng)傷和激光術(shù)后并發(fā)癥。其他的疾病包括但不局限于與潮紅(腳踝的新血管形成)相關(guān)的疾病和包含各種增生性玻璃體視網(wǎng)膜病變的由纖管組織或纖維組織異常增殖所引起的疾病，不論其是否與糖尿病相關(guān)。
與慢性炎癥相關(guān)的疾病也可以采用本發(fā)明的組合物和方法治療。有慢性炎癥癥狀的疾病包括炎癥性腸管疾病如克隆氏病，潰瘍性結(jié)腸炎，以及銀屑病，結(jié)節(jié)病和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。血管生成是這些慢性炎癥疾病共有的一個(gè)主要因素。慢性炎癥的存在依賴于維持炎癥細(xì)胞流入的毛細(xì)血管芽的不斷形成。炎癥細(xì)胞的流入和存在產(chǎn)生了肉芽腫，因此維持了這種慢性炎癥狀態(tài)。采用本發(fā)明的組合物和方法抑制血管生成可以防止肉芽腫的形成并緩解疾病。
本發(fā)明的組合物和方法可以用來治療患有炎癥性腸管疾病如克隆氏病，潰瘍性結(jié)腸炎的病人。克隆氏病和潰瘍性結(jié)腸炎的特征都在于胃腸道不同位點(diǎn)的慢性炎癥和血管生成。克隆氏病的特點(diǎn)是整個(gè)胃腸道的由炎癥細(xì)胞柱環(huán)繞新毛細(xì)血管芽組成慢性肉芽腫性炎癥。應(yīng)用本發(fā)明的組合物和方法防止血管生成可以抑制芽的形成，防止形成肉芽腫。
克隆氏病是一種慢性透壁性炎癥疾病，最常累及遠(yuǎn)端回腸和結(jié)腸，也可發(fā)生在消化道從口腔到肛門以及肛周區(qū)域的任何部位。患有克隆氏病的病人一般有慢性腹瀉，伴有腹痛，發(fā)熱，厭食，體重減輕和腹脹。潰瘍性結(jié)腸炎也是一種發(fā)生在結(jié)腸黏膜層的慢性，非特異性，炎癥性潰瘍疾病，其特征是存在血性腹瀉。
炎癥性腸管疾病也有腸外表現(xiàn)例如皮膚損傷。這些損傷的特點(diǎn)是炎癥和血管生成，可以發(fā)生在消化道外的許多部位。本發(fā)明的組合物和方法也能夠通過防止血管生成，減少炎癥細(xì)胞的流入和損傷的形成來治療這些損傷。
結(jié)節(jié)病是另外一種慢性炎癥性疾病，其特征是多系統(tǒng)的由肉芽腫引起的紊亂。這種疾病的肉芽腫可以在身體的任何部位形成，因此其癥狀取決于肉芽腫所發(fā)生的部位以及這種疾病是否處于活動狀態(tài)。肉芽腫是由血管生成形成的毛細(xì)血管芽導(dǎo)致的，毛細(xì)血管芽使炎癥細(xì)胞可持續(xù)流入。
本發(fā)明的組合物和方法也可以治療與銀屑病相關(guān)的一些慢性炎癥狀態(tài)。銀屑病是一種皮膚病，是另外一種慢性復(fù)發(fā)性疾病，其特征在于不同大小的丘疹和斑疹。阻止維持這些特征性損傷所必需的新血管的形成可以緩解癥狀。
依照本發(fā)明可以進(jìn)行治療的另外一種疾病是類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。它是以周圍關(guān)節(jié)的非特異性炎癥為特征的一種慢性炎癥性疾病。確信關(guān)節(jié)滑膜層內(nèi)的血管出現(xiàn)了血管生成。除了形成新的血管網(wǎng)絡(luò)外，內(nèi)皮細(xì)胞還釋放一些導(dǎo)致血管翳生長和軟骨破壞的因子和活性氧。參與血管生成的因子可能積極地促成了類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的慢性炎癥狀態(tài)，并有助于維持這種狀態(tài)。依照本發(fā)明可以進(jìn)行治療的另外一種疾病是血管瘤，真性紅細(xì)胞增多癥，或遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張，實(shí)體瘤或血源性腫瘤以及獲得性免疫缺陷綜合征。
采用一個(gè)試驗(yàn)系列來說明本發(fā)明的原理，試驗(yàn)評價(jià)了本發(fā)明的治療性碳水化合物材料在抑制血管生成過程中的作用。
趨化性是血管生成的一個(gè)組成部分，試驗(yàn)系列也說明了本發(fā)明中改性的果膠材料在抑制血管生成時(shí)所起的作用。試驗(yàn)系列的第一部分量化了化學(xué)趨向物血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)對人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC)的作用。試驗(yàn)在含有通透孔的培養(yǎng)板內(nèi)進(jìn)行，在準(zhǔn)備的過程中，HUVEC細(xì)胞生長成大約80％相融合的狀態(tài)。細(xì)胞懸浮在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，然后移入包被有纖連蛋白膜的含有通透孔的培養(yǎng)板內(nèi)，每一孔插入50000細(xì)胞。向通透孔板的底腔內(nèi)加入不同濃度的VEGF，37℃，5％CO2孵育培養(yǎng)板4小時(shí)。孵育后，將膜固定和染色。未遷移的細(xì)胞采用機(jī)械刮擦的方式去除，計(jì)數(shù)遷移通過膜的細(xì)胞。第一次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)見

圖1。可以看到，VEGF是一種誘導(dǎo)細(xì)胞遷移的化學(xué)趨向劑，而細(xì)胞遷移對血管生成至關(guān)重要。在第一個(gè)試驗(yàn)系列的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)濃度為10-30ng/ml的VEGF可以產(chǎn)生較強(qiáng)的趨化效應(yīng)。一共進(jìn)行了三輪試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)概括在下表1中。
表1
本試驗(yàn)的第二部分對本發(fā)明的治療性碳水化合物材料在調(diào)節(jié)化學(xué)趨向性，進(jìn)而調(diào)節(jié)血管生成的效應(yīng)進(jìn)行了評價(jià)。這種材料包含改性的果膠，可以從GlycoGenesys，Boston，Massachusetta公司購買，名稱是GCS-100。在這個(gè)試驗(yàn)系列中，HUVEC細(xì)胞和VEGF以及不同濃度的治療材料一起孵育在培養(yǎng)板中，孵育條件如上所述。VEGF的濃度是30ng/ml。在第一組試驗(yàn)中，細(xì)胞在不存在碳水化合物的條件下和VEGF一起孵育，這些試驗(yàn)作為陽性對照。在另外一組試驗(yàn)中，細(xì)胞在不存在VEGF或治療性碳水化合物的條件下和培養(yǎng)基一起孵育，這一組作為陰性對照。其余的試驗(yàn)中使用的GSC-100的濃度為0.001％到0.1％。下面表2概括了這一試驗(yàn)系列的數(shù)據(jù)。
表2
可以看到，GCS-100材料強(qiáng)烈抑制細(xì)胞遷移，而且這種抑制呈濃度依賴性。這一試驗(yàn)系列證實(shí)GCS-100材料是血管生成過程的強(qiáng)抑制劑，因此在治療血管生成是一個(gè)因素的疾病中有用。已經(jīng)知道GCS-100材料可以和細(xì)胞如HUVEC細(xì)胞表面發(fā)現(xiàn)的半乳凝素結(jié)合，因此預(yù)料其他能和半乳凝素結(jié)合的碳水化合物材料在抑制細(xì)胞遷移和血管生成的過程中能表現(xiàn)出類似的效果。
前述部分對本發(fā)明的特定實(shí)施例和特征進(jìn)行了說明。參照本發(fā)明的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易制備和篩選出用于控制血管生成和一些疾病狀態(tài)的其他物質(zhì)。前述的圖，公開的內(nèi)容，實(shí)施例和討論不構(gòu)成對本發(fā)明的限制，只是原則的例證說明。以下包括所有的相等物的權(quán)利要求詳細(xì)說明了本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種控制生物體內(nèi)血管生成的方法，所述方法包括給生物體施用治療有效量的能與半乳凝素結(jié)合的化合物。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述的半乳凝素存在于生物體的一種組織的細(xì)胞表面。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所述的化合物能與半乳凝素-1或半乳凝素-3結(jié)合。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述的化合物包含由鼠李糖殘基隔斷的基本脫甲氧基化的多聚半乳糖醛酸。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述的化合物包含含有懸垂側(cè)鏈的聚合物主鏈，所述側(cè)鏈被半乳糖或阿拉伯糖單元封端。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述的化合物包含改性的果膠。
7.權(quán)利要求6的方法，其中改性的果膠包括PH改性的果膠。
8.權(quán)利要求6的方法，其中改性的果膠包括酶改性的果膠。
9.權(quán)利要求6的方法，其中改性的果膠包括熱改性的果膠。
10.權(quán)利要求6的方法，其中改性的果膠包括改性的柑桔果膠。
11.權(quán)利要求1的方法，其中化合物的分子量至少為300道爾頓。
12.權(quán)利要求6的方法，其中改性的果膠的分子量在1-50千道爾頓范圍內(nèi)。
13.權(quán)利要求6的方法，其中改性的果膠的分子量在25-40千道爾頓范圍內(nèi)。
14.權(quán)利要求6的方法，其中改性的果膠的分子量大約是25千道爾頓。
15.權(quán)利要求6的方法，其中改性的果膠的分子量大約是10千道爾頓。
16.權(quán)利要求1的方法，其中所述向所述生物體施用所述化合物的步驟包括將所述化合物注射到所述生物體內(nèi)。
17.權(quán)利要求1的方法，其中所述向所述生物體施用所述化合物的步驟包括將所述化合物局部應(yīng)用于生物體。
18.權(quán)利要求1的方法，其中所述向所述生物體施用所述化合物的步驟包括經(jīng)皮施用所述化合物。
19.權(quán)利要求1的方法，其中所述向所述生物體施用所述化合物的步驟包括口服施用所述化合物。
20.一種治療動物體內(nèi)一種疾病的方法，其中疾病的發(fā)展依賴所述動物組織中新血管的形成，所述方法包括，給所述動物施用治療有效量的能與半乳凝素結(jié)合的化合物，所述化合物可以降低所述組織中血管生成和新血管形成的速度。
21.權(quán)利要求20的方法，其中所述的化合物能與半乳凝素-1或半乳凝素-3結(jié)合。
22.權(quán)利要求20的方法，其中所述的化合物包含由鼠李糖殘基隔斷的基本脫甲氧基化的多聚半乳糖醛酸。
23.權(quán)利要求20的方法，其中所述的化合物包含含有懸垂側(cè)鏈的聚合物主鏈，所述側(cè)鏈被半乳糖或阿拉伯糖單元封端。
24.權(quán)利要求20的方法，其中所述的化合物包含改性的果膠。
25.一種控制動物體內(nèi)血管生成的化合物，所述化合物包括可操作性地與半乳凝素的碳水化合物結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合的第一功能部分，所述第一功能部分包含末端的半乳糖或阿拉伯糖；和可操作性地使蛋白質(zhì)變性的第二功能部分，所述第二功能部分包含選自硫族元素，硫醇基，巰基，氰基，硫氰酸基，烷化劑和其組合的成分。
26.權(quán)利要求25的化合物，其中所述的第一和第二功能部分被連接到多聚或寡聚主鏈上。
全文摘要
使用能夠與細(xì)胞表面半乳凝素相互作用的治療材料來控制依賴血管生成或受血管生成調(diào)節(jié)的疾病狀態(tài)。特定的治療材料包含聚合主鏈，其中聚合主鏈含有用糖封端的懸垂側(cè)鏈。本發(fā)明公開了具體的治療材料，其中聚合主鏈以半乳糖醛酸為基礎(chǔ)，側(cè)鏈以阿拉伯糖或半乳糖封端。
文檔編號A61K31/715GK1636020SQ02823150
公開日2005年7月6日 申請日期2002年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月21日
發(fā)明者Y·常, V·薩薩克 申請人:格里科基因系統(tǒng)公司