用于免疫調(diào)節(jié)的4-甲基傘形酮治療的制作方法
【專利說明】用于免疫調(diào)節(jié)的4-甲基傘形酮治療
[0001 ]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本申請要求2013年8月12日申請的美國臨時申請?zhí)?1/865084的權(quán)益，其通過引用 并入本文。 發(fā)明領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及免疫調(diào)節(jié)的組合物和使用組合物來抑制透明質(zhì)酸合成的方法。本公開 還涉及用于治療自身免疫性疾病或障礙例如糖尿病或多發(fā)性硬化的組合物和方法。
[0004] 政府許可使用權(quán)(GOVERNMENT LICENSE RIGHTS)的聲明
[0005] 基于國立衛(wèi)生研究院授予的合同AI101984和DK096087,由美國政府支持獲得本發(fā) 明。政府對本發(fā)明具有一定的權(quán)利。
[0006] 背景
[0007] 當(dāng)身體的免疫系統(tǒng)由于錯誤而攻擊和破壞健康的身體組織時，發(fā)生自身免疫性疾 病或障礙。自身免疫性疾病可以在身體中攻擊幾乎任何組織，并且所有自身免疫性疾病的 特征是炎癥和由稱為淋巴細胞的免疫細胞導(dǎo)致的局部浸潤。
[0008] 作為一個例子，自身免疫性糖尿病，也被稱為1型糖尿病或胰島素依賴型糖尿病 (IDDM)，當(dāng)身體的免疫系統(tǒng)錯誤地破壞稱為細胞、制造胰島素的胰腺細胞時發(fā)生自身免疫 性糖尿病。對辟田胞的損傷導(dǎo)致由身體產(chǎn)生的胰島素的不存在或生產(chǎn)不足。在所有的自身免 疫疾病，包括自身免疫性糖尿病中，淋巴細胞經(jīng)由與細胞外基質(zhì)(ECM)的相互作用從血流迀 移進入靶組織。在自身免疫性糖尿病的情況下，淋巴細胞通過在胰島毛細血管和內(nèi)分泌細 胞之間與ECM的相互作用攻擊胰島。
[0009] 三百個美國孩子中有一個會發(fā)展自身免疫性糖尿病。這些個體中的許多個體在他 們展現(xiàn)高血糖之前能通過與自身抗體相關(guān)的自身免疫性糖尿病篩查而被確定。因此，如果 給出預(yù)防自身免疫性糖尿病的知識和裝置，那么存在自身免疫性糖尿病可以被預(yù)防的治療 窗口。本申請描述了新的策略，其用于在處于風(fēng)險中的個體中逆轉(zhuǎn)和/或預(yù)防進展為自身免 疫性糖尿病。
[0010]作為另一示例，多發(fā)性硬化(MS)也是一種自身免疫性疾病，但在MS中的自身免疫 活動是針對中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的抗原。該疾病的特征在于在CNS的部分的炎癥，導(dǎo)致神經(jīng) 軸突周圍髓鞘護套的損失(脫髓鞘），軸突損失，和神經(jīng)元，少突膠質(zhì)細胞和神經(jīng)膠質(zhì)細胞的 最終死亡。對于MS和目前的治療方法的全面綜述，參見，例如，Comps ton，A.等，麥卡爾平的 多發(fā)性硬化第4版，丘吉爾利文斯愛思唯爾(McAlpine's Multiple Sclerosis 4th ed.， Churchill Livingstone Elsevier)(2006年）。
[0011] MS是年輕成人中最常見的CNS疾病之一，估計有250萬人患有MS。多發(fā)性硬化是一 種慢性，進展性，致殘性疾病，它一般在青春期后的某個時間攻擊受害者，一般在20至40歲 之間做出診斷，雖然發(fā)病可出現(xiàn)在更早期。這種疾病不是直接遺傳的，雖然遺傳易感性在它 的發(fā)展中發(fā)揮著的一部分作用。多發(fā)性硬化(MS)是一種復(fù)雜的疾病，其具有異質(zhì)性臨床，病 理學(xué)和免疫表型。
[0012]有四種主要的MS臨床類型：1)復(fù)發(fā)-緩解型MS(RRMS)，其特征在于通過用完全恢復(fù) 或通過后遺癥和恢復(fù)時的殘余缺陷明確定義的復(fù)發(fā);疾病復(fù)發(fā)之間周期的特征在于缺乏疾 病進展;2)繼發(fā)進行性MS (SPMS )，其特征在于初始復(fù)發(fā)緩解型過程，隨后是有或沒有偶然復(fù) 發(fā)的進展，次要緩解，和坪(plateaus) ;3)原發(fā)性進行性MS(PPMS)，其特點是來自具有偶爾 坪的發(fā)病的疾病進展，并允許臨時小的改善;和4)進行性復(fù)發(fā)型MS(PRMS)，其特征在于進行 性疾病發(fā)病，具有明確的急性復(fù)發(fā)，有或沒有完全恢復(fù);復(fù)發(fā)的周期特點是持續(xù)的進展。 [0013]臨床上，疾病最經(jīng)常呈現(xiàn)為復(fù)發(fā)-緩解疾病以及，在較小程度上，呈現(xiàn)為神經(jīng)失能 的穩(wěn)定發(fā)展。復(fù)發(fā)-緩解型MS呈現(xiàn)的形式是局灶或多灶性神經(jīng)功能障礙反復(fù)發(fā)作。發(fā)作可能 會發(fā)生，緩和，和復(fù)發(fā)，似乎在多年之內(nèi)是隨機的。緩解往往是不完全的，因為發(fā)作接踵而 來，逐步向下發(fā)展與增加的永久性神經(jīng)缺陷隨之而來。對于大多數(shù)患者，RRMS的通常過程的 特征在于，反復(fù)復(fù)發(fā)，其與疾病進展的最終發(fā)作相關(guān)聯(lián)。疾病的后續(xù)過程是不可預(yù)測的，盡 管具有復(fù)發(fā)-緩解疾病的大多數(shù)患者最終會發(fā)展為繼發(fā)進行性疾病。在復(fù)發(fā)-緩解階段，復(fù) 發(fā)與臨床無活性期交替出現(xiàn)，并且可以或可以不通過后遺癥標(biāo)示，這取決于發(fā)作之間的神 經(jīng)缺陷的存在。在復(fù)發(fā)-緩解期中的復(fù)發(fā)之間的時段是臨床上穩(wěn)定的。另一方面，進行性MS 患者在從發(fā)作開始或在一段發(fā)作后表現(xiàn)出如上述定義的缺陷的穩(wěn)定增加，但這種指定并不 排除新復(fù)發(fā)的進一步發(fā)生。
[0014] 在健康個體中（即，那些沒有自身免疫性疾病或障礙的個體），通過包括FOXP3+調(diào) 節(jié)性T細胞（T r e g )的調(diào)節(jié)性T細胞群保持免疫耐受性（S a k a g u c h i，S .，等人， Nat .Rev. Immunol. 10，490 500(2010)) Jreg缺乏或耗盡，會在小鼠和人類中導(dǎo)致多系統(tǒng)的 自身免疫(Wildin，R.S.，等人，Nat.Genet. 27,18 20(2001))而調(diào)節(jié)性T細胞的過繼轉(zhuǎn)移可 以廢除自身免疫。
[0015] 在MS中，已知的是，存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的Treg限制神經(jīng)炎癥的程度和便利于多 發(fā)性硬化，實驗性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)的小鼠模型中的臨床恢復(fù)，使得治療自身免疫 性脫髓鞘的多個調(diào)查的治療策略被定向在促進Treg的數(shù)目和/或功能。但是，現(xiàn)有的治療方 法沒有被管理以誘導(dǎo)穩(wěn)定的，功能的F 〇xP3+Treg，這部分是因為Treg在體內(nèi)是在內(nèi)向通量 的群體。天然Treg(nTreg)通過胸腺選擇繼續(xù)出現(xiàn)，而引起的Treg(iTreg)起源于周邊組織， 這是對炎癥刺激的響應(yīng)，并可以還原為效應(yīng)T細胞。這種在炎癥位點的局部Treg的數(shù)目和功 能的變異，可以在外圍組織中影響免疫耐受的耐久性。
[0016] 盡管，事實上，已知炎癥環(huán)境對免疫耐受具有決定性影響，知之甚少的是，組織微 環(huán)境如何影響Treg的功能和數(shù)量。因此，對于ECM在自身免疫中在淋巴細胞和局部細胞之間 的界面的作用，存在增加的興趣(Bollyky，P.L.，等人，Curr.Diab.Rep. 12,471 480(2012); Irving-Rodgers，H.F·，等人，Diabetologia 51，1680 1688(2008); Hull，R.L·，等人， J · Biol .Chem. 287,37154 37164(2012) ;Bi tan，Μ·，等人，Diabetes .Metab. Res .Rev .24,413 421 (2008) ;Ziolkowski，A.F.，等人，J.Clin. Invest .122,132 141(2012))。
[0017] 在炎癥位點豐富的一個組織成分是透明質(zhì)酸(HA)，細胞外基質(zhì)(ECM)多糖。HA具有 許多功能，如為細胞提供支持和錨著，使組織相互分離，促進細胞進行細胞信號傳導(dǎo)，發(fā)育， 迀移和功能(Bollyky，P.L.，等人(2012)，同上）。說是通過由一類稱為透明質(zhì)酸合酶而被合 成的整合膜蛋白，并且通過細胞膜被擠出到細胞外空間（L a u r e n t，T . C .，等人， Immunol.Cell Biol.74,A1 7(1996))〇
[0018] HA是二糖的聚合物，其包括葡糖醛酸和N-乙酰葡糖胺并且通過交替β-l，4和β-1，3 糖苷鍵連接。ΗΑ的長度可以是25,000個二糖重復(fù)。在體內(nèi)ΗΑ的聚合物尺寸范圍可從5000至 20,000, OOODaAA是由一類稱為透明質(zhì)酸合酶的膜蛋白合成，脊椎動物的透明質(zhì)酸合酶有 以下三種類型:HAS1，HAS2和HAS3。當(dāng)透明質(zhì)酸通過細胞膜被擠出到細胞外空間時，這些酶 通過反復(fù)將葡糖醛酸和N-乙酰氨基葡糖加入到新生多糖而加長透明質(zhì)酸。
[0019] HA是炎癥的關(guān)鍵介質(zhì)，具有在淋巴細胞運輸，增殖和抗原呈遞中的作用(Laurent， T.C.，和Fraser，J.R.，F(xiàn)ASEB J.6,2397-2404(1992) ;Bollyky，P.L.，等人，Cell Mol Immunol ·3,2η-22〇(2〇ιο))。骱在與人自身免疫疾病，包括多發(fā)性硬化，Sj5grens疾病， 和自身免疫性甲狀腺炎相關(guān)的損害中是增加的（Back，S.A.，等人，Nat.Med.ll，966-972 (2005) ； Eng St rom-Laurent,A.^Changes in hyaluronan concentration in tissues and body fluids in disease states.''The Biology of Hyaluronan,CIBA Foundation Symposium，143, .233-47(1989)。； Gianoukakis，A ·，等人，Endocrinol ogy 148，54-62 (2007)。撤還在具有狼瘡，類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，銀肩病，自身免疫性甲狀腺炎的個體血清中增加（ Etlg.S tr3:m:_Laurent，同上;Pit si 11 ides 等人，Rheumatol · 33，5_10( 1994) ;Hansen，C.，等 人，Clin.Exp. Rheumato 1 · 14 Suppl · 15，S59_67(1996) ;Torsteinsdottir 等人， Cl in. Exp. Immunol · 115,554_560(1999) ;Elkayam，0.，等人，Clin.Rheumatol · 19,455_457 (2000) ;Kubo，M.，等人，Arch .Dermatol .Res · 290，579-581 (1998)。
[0020] HA是在慢性炎癥組織，包括例如MS損害中具有高豐度（Bollyky，P.L.，等人 (2012)，同上;Back，S.A.，等人，同上）。例如，在一項研究中，HA被顯示在MS和EAE的脫髓鞘 損害中累積。慢性MS損害的PLP免疫染色顯示該損害的中心完全喪失髓鞘。CD44染色顯示損 害中的高水平⑶44，而且也發(fā)現(xiàn)了，在GFAP表達反應(yīng)性星形膠質(zhì)細胞中升高的⑶44表達。HA 染色顯示在損害的脫髓鞘區(qū)域中的高水平的HA，但在損害邊界具有較低水平的HA(Back S.A.，等人，同上）。
[0021] 通常，慢性炎癥組織內(nèi)存在的HA的形式是短的，高代謝片段(如在以下中所綜述的 Bollyky，P.L.，等人（2012)，同上），所述片段是Toll樣受體信號傳導(dǎo)的促炎癥激動劑 (Laurent，T.C.，等人，I mmunol.CellBiol.74，A1 7(1996);Jiang，D.，等人， Physiol.Rev.91，221 264(2011))，驅(qū)動樹突狀細胞的成熟，促進吞噬（Jiang，D.，等人， Nat .Med. 11，1173 1179(2005) ;Termeer，C.，等人，J.Exp .Med. 195，99 111 (2002))。骱表達 往往驅(qū)動炎癥(Olsson，Μ·等人，PLoS Genet ·7，e100 1332(2011))，這大概是通過產(chǎn)生增加 的HA片段而實現(xiàn)，而HA合成的抑制，包括采用4-甲基傘形酮(4-MU，羥甲香豆素）的治療，往 往會減少炎癥（Y〇shioka，Y.，等人，Arthritis Rheum.65,1160 1170(2013) ;McKallip， R.J.，等人，Toxins(Basel)5，1814 1826(2013) ;Colombaro，V.等人， Nephrol ·Dial · Transplant 28，2484 2493(2013); Saito，T·，等人，Oncol ·Lett · 5，1068-1074(2013))。相對于HA在局部免疫調(diào)節(jié)中的作用，已知的是，低分子量的HA(LMW-HA)片段 抑制FoxP3+Treg的功能（Bollyky，P·L.，等人，J· Immunol .179,744 747(2007) ；Bollyky, P.L.，等人，J. Immunol. 183,2232 2241(2009))。這些效果是通過TLR信號傳導(dǎo)并通過與HA 受體CD44的相互作用介導(dǎo)的。
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