專利名稱：控制動物體內血管生成的方法
技術領域：
本發明涉及控制動物體內血管生成的方法和組合物。更特別的是本發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致病因素。最具體的是本發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：
醫學科學界已經認識到血管生成是導致多種不同疾病狀態起始和/或發展的重要因素。這里所說的術語“血管生成”指新血管形成并長入組織或器官內。正常的生理條件下，人和動物只有在特定有限的情形中才會發生血管生成。例如，在傷口愈合，胎兒和胚胎的發育，以及黃體，子宮內膜和胎盤的形成過程中通常可以觀察到血管生成。已經發現在許多疾病狀態下血管生成的過程被改變，而且在許多情形下與疾病相關的病理損傷與不可控的血管生成有關。
大家認為可控和不可控的血管生成以類似的方式進行。由基底膜包繞的內皮細胞和外膜細胞形成毛細血管。當基底膜被內皮細胞和白細胞釋放的酶腐蝕時血管生成就開始了。然后緊貼血管腔的內皮細胞突出通過基底膜。血管生成刺激物誘導內皮細胞遷移通過已被腐蝕的基底膜。移出的細胞形成與原血管不相連的“芽”，在“芽”所在處內皮細胞開始有絲分裂和增殖。內皮細胞芽彼此融合形成毛細血管環，創造出新血管。新的微血管系統的創造能導致疾病狀態的發生或惡化。
持續的無節制的血管生成可出現在多種疾病狀態，腫瘤轉移以及內皮細胞異常生長的過程中，而且它也促成了這些情形下所發生的病理損傷。無節制的血管生成所導致的多種病理狀態已經一起被分在血管生成依賴性或血管生成相關性疾病組。對血管生成過程進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構如視網膜或角膜中。它是導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，隨著視網膜色素上皮層下的纖管組織的增生，脈絡膜毛細血管向內生長穿透Bruch氏膜上的缺陷導致了相關的視覺問題。血管生成引起的損傷也與糖尿病視網膜病，發育不良視網膜病，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。與角膜新血管形成相關的其他疾病和狀態包括但不局限于流行性角結膜炎，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，脂質變性，化學灼傷，細菌性潰瘍，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，邊緣性角質層分離，類風濕性關節炎，系統性狼瘡，多動脈炎，創傷，Wegener氏結節病，鞏膜炎，Stevens-Johnson病，類天皰瘡，放射狀角膜切開術和角膜移植排異.
與視網膜/脈絡膜新血管形成相關的疾病包括但不局限于糖尿病視網膜病，黃斑變性，鐮狀細胞貧血，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，系統性紅斑狼瘡，發育不良視網膜病，Eales病，Behcet病，導致視網膜炎或脈絡膜炎癥的感染，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，慢性視網膜剝離，高黏度綜合征，弓形體病，創傷和激光術后并發癥。其他的疾病包括但不局限于與潮紅(腳踝的新血管形成)相關的疾病和包含各種增生性玻璃體視網膜病變的由纖管組織或纖維組織異常增殖所引起的疾病。
認定血管生成參與的另外一種疾病是類風濕關節炎。關節滑膜層的血管出現血管生成。除了形成新的血管網絡外，內皮細胞還釋放一些導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濕性關節炎的慢性炎癥狀態，并有助于維持這種狀態。
與血管生成相關的因子可能也在骨關節炎中起作用。血管生成相關因子對軟骨細胞的激活促成了關節的破壞。在晚期，血管生成因子將促進新骨的形成。阻止骨破壞的治療干預可以中斷這種疾病的進程，緩解關節炎對病人的折磨。
慢性炎癥可能也涉及病理性的血管生成。這種疾病狀態如潰瘍性結腸炎和克隆氏病中出現了新血管向內長入炎癥組織的組織學變化。巴爾通氏體病——南美發現的一種細菌感染可以導致特征為血管內皮細胞增生的慢性疾病期。在動脈粥樣硬化中發現也與血管生成相關的另一種病理作用。已經顯示血管內壁形成的斑塊具有刺激血管生成的活性。
兒童時期最常見的血管生成性疾病之一是血管瘤。在大多數情況下，腫瘤是良性的，不需干預可自行消退。較嚴重時腫瘤生長成海綿狀浸潤性大腫瘤，并且出現臨床并發癥。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行治療的治療耐受性血管瘤。
血管生成也是導致真性紅細胞增多癥或遺傳性出血性毛細血管擴張等遺傳性疾病中損傷的原因。這是一種以多發性小血管瘤，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，經常伴有紐血(鼻出血)或胃腸出血，有時伴有肺或肝動靜脈瘺。
在實體瘤的形成和轉移過程中血管生成的作用非常突出。已經發現血管生成因子與幾種實體瘤如橫紋肌肉瘤，成視網膜細胞瘤，Ewing肉瘤，神經母細胞瘤和骨肉瘤相關。沒有血液供應提供營養和排出細胞代謝廢物腫瘤不能長大。血管生成在實體瘤以及良性腫瘤如聽神經瘤，神經纖維瘤，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生。
應該注意的是血管生成與血源性腫瘤如白血病，發生無節制白細胞增殖的通常還伴有貧血，血液凝固受損以及淋巴結，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。大家相信血管生成在骨髓異常中起作用，這種異常導致了類白血病腫瘤的發生。
血管生成在腫瘤轉移的兩個階段都重要。血管生成刺激在第一階段，即腫瘤血管形成時比較重要，其中腫瘤血管的形成使腫瘤細胞能夠進入血流并循環到全身。腫瘤細胞離開原發位點并停留在繼發轉移位點后，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移，也可能防止原發位點的贅生性生長.
對血管生成在腫瘤的維持和轉移中所起作用的認識形成了判斷乳腺癌的預后的指標。在入侵乳腺癌新血管生成最密集的區域計數微血管密度可以確定原發腫瘤的新血管形成量。發現高水平的微血管密度與腫瘤復發相關。采用對血管生成進行控制的治療方式可以終止腫瘤復發。
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重要步驟。防止血管生成可以用來誘導停經，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，過度修復或纖維組織形成是外科手術一種有害的副作用，它可能由血管生成導致，或因血管生成而惡化。粘連是外科手術一種常見的并發癥，會導致一些問題如小腸梗阻的出現。
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的發生和進展?；诖耍恍┤艘呀浂啻螄L試研制能夠控制血管生成的材料和治療方法。然而，許多在體外試驗中看起來有應用前景的材料用于體內時被證明相對無效。而且許多這種類型的材料不穩定，有毒或者難以應用。因此需要研究出能夠可靠地控制血管生成的方法和材料。
本發明意識到半乳凝素在調節血管生成時起重要作用。本發明進一步認識到能與半乳凝素作用的化合物可以控制一些疾病狀態，其中血管生成在這些疾病中起作用。
發明概述本發明公開了一種控制生物體內血管生成的方法。此方法包括向生物體施用有效治療量的能與半乳凝素結合的化合物的步驟。在具體實施例中，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，化合物的特點是含有懸垂側鏈的聚合主鏈，其中側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，經皮，局部或注射的方式施用。
在特定的實施例中，本發明的治療是針對那些依賴新血管生成的疾病。本發明也包括用于控制動物體內血管生成的化合物。這些化合物包含一個可操作性地與半乳凝素的碳水化合物結合位點結合的第一功能部分，和一個可操作性地使蛋白質變性的第二功能部分。
發明詳述本發明認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，因此可以調節血管生成依賴性疾病的表現或阻止其表現的發生。更具體地說，本發明認識到特定的碳水化合物材料可與半乳凝素結合或與其相互作用，從而調節半乳凝素與細胞結構的相互作用，并且控制血管生成。
半乳凝素包含由植物和動物細胞表達的一個蛋白質家族，它能夠和β-半乳糖苷糖結合。在細胞表面，細胞質和細胞外液中可發現這些蛋白。通常分子量范圍是29-34kd(千道爾頓)，它們對含有β-半乳糖苷的物質有親和力，已經發現在許多生物過程中起重要作用。半乳凝素-1和半乳凝素-3是這個家族的特殊成員，已經發現它們能夠與多種細胞結構相互作用，體外試驗表明半乳凝素-3能促進血管生成。
雖然已經知道在體外試驗中半乳凝素能夠與半乳糖和其他類似的單糖結合，但在體內試驗過程中那些單糖在調節血管生成時卻沒有治療效應。不希望受這種思維方式的束縛，發明者在此假設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，實施本發明的優選材料通常包含含有活性半乳凝素結合糖位點且分子量比單糖高的分子。這種分子優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。一些特別優選的材料分子量范圍更高。
一類優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，其公開內容在此引作參考。這種材料優選的分子量范圍是300-50000道爾頓。應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，這種技術是本領域公知技術。
落入這一領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合。這種分子的其余部分通過調節免疫反應加強化合物的作用，如上所述，不希望受這種思維方式的束縛，發明者相信這個分子的其他部分或者與半乳凝素的剩余部分發生相互作用和/或延長糖部分與半乳凝素的結合。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構的復雜的碳水化合物，由帶有多個懸垂分支側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”為特征的區域。已經發現通過采用多種化學的，酶或物理的處理方法可以對果膠進行改性，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域已公知，其治療癌癥的有效性已經確定。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，其公開內容在此引作參考?！?84專利中的材料可以采用以PH改性為基礎的方法制備，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。對果膠進行酶處理，或實施物理過程如加熱也可實現改性過程。改性果膠，其制備方法及使用進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，這種材料優選的平均分子量是約1-15千道爾頓，一個特定材料組的分子量是約10千道爾頓。另外一個優選組的分子量是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。
以前的文獻已經公開這種改性的果膠材料對許多癌癥有治療效應，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的作用，其中血管生成是這些疾病的一個致病因子。根據本發明，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節血管生成?？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節炎的關節內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的治療性材料，但要明白的是本發明并不是如此局限。依據本發明的一般原則，能夠與半乳凝素相互作用并阻斷半乳凝素效應的一大類化合物中的任何一種都可以用來治療免疫調節性疾病。在優選實施例中，這些材料包含碳水化合物材料，因為這種材料毒性低，能與半乳凝素發生較強的作用。改性的果膠材料是一組特別優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合的一種碳水化合物，其中第二部分可以使蛋白滅活或調節蛋白的活性。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生交聯或變性的材料，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域技術人員熟知的劑型方法制備成藥學上可接受的制劑?？刹捎贸Ｒ幫緩绞┯眠@些制劑。通?？刹捎镁植?，經皮，口服，直腸內或胃腸外(如靜脈內，皮下，肌肉內)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域的可生物降解的聚合物形成一體，使組合物能持續釋放。Brem et al，J.Neurosury.7 4441-446(1991)詳細描述了這種可生物降解的聚合物及其應用。
化合物的劑量取決于治療的疾病狀態，特定的化合物種類和其他的臨床因素如體重，病人狀態和給藥途徑。要理解的是本發明既可以治療人，也可以治療牲畜。人口服時，一般大約0.1-450mg/kg/天的劑量就足夠了，優選大約0.5mg/kg/天到50mg/kg/天，最優選為大約1-20mg/kg/天。
劑型包括那些適用于口服，直腸，眼(包括玻璃體內或眼房內)，鼻，局部(包括口夾和舌下)，陰道或腸胃外(包括黏膜下，肌肉內，靜脈內，皮內，氣管內和硬膜外)施用的劑型。這些劑型可以方便的以單位劑量形式存在，采用常規的藥學技術制備。這些技術包括使活性成分與藥學載體或賦形劑形成結合體的步驟。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合體的方法制備這些劑型，如果需要，需進一步使產品成型。
本發明適用于口服的劑型可以以分散單位如含有預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采用壓片或鑄模的方式制備片劑。在合適的機器中，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。在合適的機器中，對惰性液體稀釋劑濕潤的粉狀化合物的混合物進行鑄?？芍苽滂T模片。可選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味基質中，而調味基質一般為蔗糖，金合歡或西黃耆膠；包含惰性基質如凝膠和甘油，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，施用時活性成分存在于藥學可接受的載體中。一個優選的局部輸送途徑是含有待施用活性成分的經皮貼片。
適合于直腸應用的制劑可以是含有合適基質的栓劑，例如基質包括可可油或一種水楊酸鹽。
載體是固體時，適合于鼻應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。當載體是液體時，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。
適合于陰道應用的制劑可以是含有除活性成分之外的適當本領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的水性或非水性無菌注射液；可能包含有懸浮物質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(凍干)，只需要在臨使用前加入無菌液體載體如注射用水。可以從無菌粉，顆粒和上述的片劑臨時配制注射液和懸浮液。
優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，本發明的制劑可以包括與正在討論的劑型相關的本領域常見的其他成分，例如適合于口服的制劑可以含有調味劑。
依照本發明能夠治療的與角膜新血管形成相關的疾病包括但不局限于糖尿病視網膜病，發育不良視網膜病，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，脂質變性，化學灼傷，細菌性潰瘍，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，邊緣性角質層分離，類風濕性關節炎，系統性狼瘡，多動脈炎，創傷，Wegener氏結節病，鞏膜炎，Stevens-Johnson病，類天皰瘡，放射狀角膜切開術和角膜移植排異。
依照本發明能夠治療的與視網膜/脈絡膜新血管形成相關的疾病包括但不局限于糖尿病視網膜病，黃斑變性，鐮狀細胞貧血，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，系統性紅斑狼瘡，發育不良視網膜病，Eales病，Behcet病，導致視網膜炎或脈絡膜炎的感染，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，慢性視網膜剝離，高黏度綜合征，弓形體病，創傷和激光術后并發癥。其他的疾病包括但不局限于與潮紅(腳踝的新血管形成)相關的疾病和包含各種增生性玻璃體視網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。
與慢性炎癥相關的疾病也可以采用本發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，潰瘍性結腸炎，以及銀屑病，結節病和類風濕性關節炎。血管生成是這些慢性炎癥疾病共有的一個主要因素。慢性炎癥的存在依賴于維持炎癥細胞流入的毛細血管芽的不斷形成。炎癥細胞的流入和存在產生了肉芽腫，因此維持了這種慢性炎癥狀態。采用本發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，潰瘍性結腸炎的病人。克隆氏病和潰瘍性結腸炎的特征都在于胃腸道不同位點的慢性炎癥和血管生成。克隆氏病的特點是整個胃腸道的由炎癥細胞柱環繞新毛細血管芽組成慢性肉芽腫性炎癥。應用本發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，最常累及遠端回腸和結腸，也可發生在消化道從口腔到肛門以及肛周區域的任何部位?；加锌寺∈喜〉牟∪艘话阌新愿篂a，伴有腹痛，發熱，厭食，體重減輕和腹脹。潰瘍性結腸炎也是一種發生在結腸黏膜層的慢性，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例如皮膚損傷。這些損傷的特點是炎癥和血管生成，可以發生在消化道外的許多部位。本發明的組合物和方法也能夠通過防止血管生成，減少炎癥細胞的流入和損傷的形成來治療這些損傷。
結節病是另外一種慢性炎癥性疾病，其特征是多系統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生的部位以及這種疾病是否處于活動狀態。肉芽腫是由血管生成形成的毛細血管芽導致的，毛細血管芽使炎癥細胞可持續流入。
本發明的組合物和方法也可以治療與銀屑病相關的一些慢性炎癥狀態。銀屑病是一種皮膚病，是另外一種慢性復發性疾病，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。
依照本發明可以進行治療的另外一種疾病是類風濕性關節炎。它是以周圍關節的非特異性炎癥為特征的一種慢性炎癥性疾病。確信關節滑膜層內的血管出現了血管生成。除了形成新的血管網絡外，內皮細胞還釋放一些導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濕性關節炎的慢性炎癥狀態，并有助于維持這種狀態。依照本發明可以進行治療的另外一種疾病是血管瘤，真性紅細胞增多癥，或遺傳性出血性毛細血管擴張，實體瘤或血源性腫瘤以及獲得性免疫缺陷綜合征。
采用一個試驗系列來說明本發明的原理，試驗評價了本發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組成部分，試驗系列也說明了本發明中改性的果膠材料在抑制血管生成時所起的作用。試驗系列的第一部分量化了化學趨向物血管內皮生長因子(VEGF)對人臍靜脈內皮細胞(HUVEC)的作用。試驗在含有通透孔的培養板內進行，在準備的過程中，HUVEC細胞生長成大約80％相融合的狀態。細胞懸浮在基礎培養基中，然后移入包被有纖連蛋白膜的含有通透孔的培養板內，每一孔插入50000細胞。向通透孔板的底腔內加入不同濃度的VEGF，37℃，5％CO2孵育培養板4小時。孵育后，將膜固定和染色。未遷移的細胞采用機械刮擦的方式去除，計數遷移通過膜的細胞。第一次試驗的數據見

圖1。可以看到，VEGF是一種誘導細胞遷移的化學趨向劑，而細胞遷移對血管生成至關重要。在第一個試驗系列的基礎上發現濃度為10-30ng/ml的VEGF可以產生較強的趨化效應。一共進行了三輪試驗。試驗數據概括在下表1中。
表1
本試驗的第二部分對本發明的治療性碳水化合物材料在調節化學趨向性，進而調節血管生成的效應進行了評價。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。在這個試驗系列中，HUVEC細胞和VEGF以及不同濃度的治療材料一起孵育在培養板中，孵育條件如上所述。VEGF的濃度是30ng/ml。在第一組試驗中，細胞在不存在碳水化合物的條件下和VEGF一起孵育，這些試驗作為陽性對照。在另外一組試驗中，細胞在不存在VEGF或治療性碳水化合物的條件下和培養基一起孵育，這一組作為陰性對照。其余的試驗中使用的GSC-100的濃度為0.001％到0.1％。下面表2概括了這一試驗系列的數據。
表2
可以看到，GCS-100材料強烈抑制細胞遷移，而且這種抑制呈濃度依賴性。這一試驗系列證實GCS-100材料是血管生成過程的強抑制劑，因此在治療血管生成是一個因素的疾病中有用。已經知道GCS-100材料可以和細胞如HUVEC細胞表面發現的半乳凝素結合，因此預料其他能和半乳凝素結合的碳水化合物材料在抑制細胞遷移和血管生成的過程中能表現出類似的效果。
前述部分對本發明的特定實施例和特征進行了說明。參照本發明的教導，本領域技術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的其他物質。前述的圖，公開的內容，實施例和討論不構成對本發明的限制，只是原則的例證說明。以下包括所有的相等物的權利要求詳細說明了本發明的范圍。
權利要求
1.一種控制生物體內血管生成的方法，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合的化合物。
2.權利要求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胞表面。
3.權利要求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結合。
4.權利要求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.權利要求1的方法，其中所述的化合物包含含有懸垂側鏈的聚合物主鏈，所述側鏈被半乳糖或阿拉伯糖單元封端。
6.權利要求1的方法，其中所述的化合物包含改性的果膠。
7.權利要求6的方法，其中改性的果膠包括PH改性的果膠。
8.權利要求6的方法，其中改性的果膠包括酶改性的果膠。
9.權利要求6的方法，其中改性的果膠包括熱改性的果膠。
10.權利要求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。
13.權利要求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。
14.權利要求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。
17.權利要求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用于生物體。
18.權利要求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皮施用所述化合物。
19.權利要求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一種疾病的方法，其中疾病的發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結合。
22.權利要求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.權利要求20的方法，其中所述的化合物包含含有懸垂側鏈的聚合物主鏈，所述側鏈被半乳糖或阿拉伯糖單元封端。
24.權利要求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合位點結合的第一功能部分，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節的疾病狀態。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鏈。本發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，側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 優先權日2001年11月21日
發明者Y·常, V·薩薩克 申請人:格里科基因系統公司