CD206+巨噬细胞-特异性分子成像探针组合物和方法以及人类动脉壁巨噬细胞浸润的非侵入性量化技术

本文描述用于诊断、成像和量化非钙化动脉粥样硬化斑块的组合物和方法。本文描述的组合物的实施方案包括甘露糖基化葡聚糖化合物和其它碳水化合物分子，所述碳水化合物分子例如包括诊断剂和诊断部分。本文体现的化合物和方法产生用于成像、解剖学定位和量化非钙化动脉粥样硬化斑块的优异定位和结果。

Cd206 + macrophage specific molecular imaging probe composition and method and noninvasive quantification of macrophage infiltration in human arterial wall

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】CD206+巨噬细胞-特异性分子成像探针组合物和方法以及人类动脉壁巨噬细胞浸润的非侵入性量化详细描述本文以99mTc-替马诺塞(tilmanocept)，一类合成的巨噬细胞甘露糖受体(CD206)的高亲和力配体为例，公开了甘露糖基化葡聚糖分子构建体作为成像剂的用途，其用于可视化和量化非钙化动脉粥样硬化斑块中巨噬细胞介导的炎症。非钙化动脉粥样硬化斑块的炎性过程是导致心肌梗死、大多数缺血性中风和许多其它血管疾病的基础病理生物学，这些疾病一起是全球死亡和残疾的主要原因。动脉粥样硬化是一种慢性、进行性、全身性、适应性差的炎性综合征，其中活化的巨噬细胞对动脉粥样硬化病变：动脉壁上的斑块的起始、维持、生长和最终破裂负有重大责任[1]。动脉粥样硬化斑块的破裂(或侵蚀)导致血液凝块，其阻塞血流(栓子导致梗塞)，导致大多数缺血性中风(IS)[2]和心脏病发作(心肌梗塞，MI)[3]。因此，动脉粥样硬化是美国和世界范围内死亡和残疾的基本主要原因[4,5]。目前在常见实践中的替代动脉粥样硬化成像模式要么是高度侵入性的，要么是测量某些动脉粥样硬化斑块的物理属性，例如钙含量或狭窄，它们显然与斑块炎症无关，而只与斑块破裂风险间接相关[6]。本专利技术提供的动脉粥样硬化斑块炎性微环境的直接成像提供了其它成像方式无法获取的关键信息，能够更准确地关于疾病程度、斑块破裂风险评估动脉粥样硬化斑块，并且可能用于监测动脉粥样硬化定向疗法的有效性。动脉粥样硬化可通过两种机制引起临床症状：通过缩小动脉管腔直径(狭窄)来减少血流，或通过破裂的动脉粥样硬化斑块导致的血块阻塞血流，从而导致栓子并导致梗死(局部组织死亡)。在这两种机制中，血块栓子和由此产生的梗死到目前为止导致最大部分的死亡和残疾，其可归因于动脉粥样硬化。根据疾病控制中心(CDC,2017)，每年有735,000位美国人遭受MI，其中约有一半(370,000)人将死亡。同样地，每年约有690,000名美国人患有IS，其中大部分是由经常存在于颈动脉中的动脉粥样硬化斑块破裂所致的栓子引起的。每年有超过100,000名美国人死于这些发作。动脉粥样硬化，其是一种全身性疾病，也会在身体其它部位引起重大病理。动脉粥样硬化导致外周动脉疾病(PAD)[7]，这是老年人残疾的重要原因，影响了将近12%的医疗保健人口[8]。动脉粥样硬化可引起血管性痴呆并可造成肾脏疾病[9]。所有的人都被告知，动脉粥样硬化的后果对数百万美国人造成负面影响且是美国中死亡的主要原因。根据世界卫生组织，全世界每年有875万人死于心脏病，其中绝大多数归因于动脉粥样硬化。此外，全世界有624万人死于IS。本文所描述的组合物也可用作检测动脉粥样硬化中所观察到的类型的炎症的方法。使用本文所述的组合物，可以监测要给予受试者的正确的抗炎物质水平。这可以避免过度给予抗炎物质，并允许改变和纠正为减轻炎症而给予的物质的量和/或滴定所述物质的量。某些患者群体不相称地患有动脉粥样硬化的不良后果。一个这样的患者群体由感染人类免疫缺陷病毒并存活的人(HIV+人)组成。从20世纪90年代中期开始，高度活性抗逆转录病毒疗法(HAART)的开发和可用性大大地降低了感染人类免疫缺陷病毒(HIV)的个体的死亡率[10]。HAART的出现使患有HIV相关的获得性免疫缺陷综合征(AIDS)的患者的预期寿命从几个月或几年延长到几十年。然而，HAART疗法不能根除(治愈)患者身体的HIV。相反，HIV仍然存在于HAART抗性贮库中，在那里它被HAART控制和遏制，但没有被消灭[11]。这种持续的HIV感染导致慢性炎症，其表现为多种形式，包括心血管炎症增加[12,13]。这种增加的炎症导致经HAART的HIV感染的人的动脉粥样硬化的加速发展[14-17]，这进而导致这个患者群中IS[18,19]和MI[20-22]的风险增加。因此，HIV患者是研究一般人群及HIV和其它受试者的动脉粥样硬化病症的病因的最佳模式。巨噬细胞具有高度的适应性。它们对来自其周围环境的刺激作出反应，可以采取多种活化的表型状态[23,24]。在最初描述时，活化的巨噬细胞表型分为两类：经典活化的巨噬细胞(称为M1)，其被认为是高度促炎的，和另外地，活化的巨噬细胞(称为M2)，其被认为是免疫抑制的并且涉及伤口愈合。CD206基因在巨噬细胞中的表达水平可能因其活化表型状态[25](来自Q-Path)而有很大差异。尽管CD206的可溶形式是已知的[26,27]，CD206最典型地作为大约175kDa[28]、跨膜[29]、糖基化[30]、具有8个胞外糖结合域(其介导对显示多个甘露糖部分的配体的高亲和力的多价结合)的C-型凝集素[31]存在。一旦高甘露糖配体结合CD206，它被受体介导的内吞作用所内化。当CD206/配体复合物内化后，CD206释放其配体并被再循环到细胞表面[32,33]。因此，CD206配体可以被“加载”到细胞中，其中每个CD206受体能够内化多个配体分子。最初，高水平的CD206表达被认为受限于已采用M2(免疫抑制)表型的活化巨噬细胞。然而，已确定活化巨噬细胞表型的二分性分化为无论是M1或是M2都是过于简单的，并不代表巨噬细胞对环境刺激的反应的真实可塑性。由于巨噬细胞在动脉粥样硬化斑块的形成、发展和最终消散中起着关键作用，对活化的巨噬细胞在动脉粥样硬化斑块中的表型状态进行了广泛的研究[34-37]。对于存在于动脉粥样硬化斑块内的巨噬细胞而言，已经描述了许多不同的活化表型，其中在单个动脉粥样硬化斑块内同时观察到表现出不同活化表型的巨噬细胞。但是，在本专利技术之前，现有技术认为CD206表达在动脉粥样硬化斑块中受到限制，并且任何数量的表达不足以允许如本文所述的诊断成像或显像。专利技术人出乎意料地确定那不是本文讨论的情况。在本专利技术之前，现有技术没有充分考虑本专利技术的背景中的CD206表达的水平。以前认为CD206表达限于M2-样(免疫抑制)活化表型。在完成了实施例中所述的研究之后，Cochainetal[38]最近进行了一项研究，直接评价CD206在Ldlr-/-小鼠动脉粥样硬化斑块中的表达，这是一种密切模拟人类动脉粥样硬化的小鼠动脉粥样硬化模型。本研究利用从动脉粥样硬化斑块中分离出的单个细胞进行深度mRNA测序，以评估斑块巨噬细胞的活化表型。据观察，巨噬细胞表型大致分为三个类别之一：M1-样类别、M2-样类别和代表总巨噬细胞约20%的第三个先前未描述的类别。出乎意料地，几乎所有M2-样和大多数M1-样巨噬细胞高度表达CD206。因此，与基于先前观察到的CD206表达升高限于M2-样细胞的预期相反，在检查的动脉粥样硬化斑块中，大多数巨噬细胞独立于其促炎或免疫抑制表型，高度表达CD206。虽然许多类型的免疫细胞参与了动脉粥样硬化斑块的形成和发展，但巨噬细胞的参与非常明显，巨噬细胞是这种疾病特征的慢性炎症的主要驱动因素[39,40]。在对动脉内皮损伤后，低密度脂蛋白(LDL)侵入内皮细胞，并变为氧化的，引发吸引单核细胞的炎性反应。这些单核细胞摄取氧化的LDL并成为巨噬细胞的“泡沫细胞”，其通过分泌促炎细胞因子进一步促进炎性反应[38,41]。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化合物，其包含具有附着于其上的一个或多个CD206靶向部分和一个或多个诊断部分的葡聚糖骨架。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170519 US 62/5090101.一种化合物，其包含具有附着于其上的一个或多个CD206靶向部分和一个或多个诊断部分的葡聚糖骨架。


2.依据权利要求1的化合物，其中所述化合物是式(II)化合物：



(II)
其中
每个X独立地为H、L1-A或L2-R；每个L1和L2独立地为接头；
每个A独立地包含检测部分或H；每个R独立地包含CD206靶向部分或H；和
n是大于零的整数；和
其中至少一个R是CD206靶向部分和至少一个A是诊断部分。


3.权利要求1的化合物，其中至少一个R选自甘露糖、岩藻糖和n-乙酰氨基葡萄糖。


4.权利要求1的化合物，其中至少一个A是γ-发射剂。


5.权利要求1的化合物，其中至少一个A是同位素。


6.权利要求1的化合物，其中至少一个A选自99mTc、210Bi、212Bi、213Bi、214Bi、131Ba、140Ba、11C、14C、51Cr、67Ga、68Ga、153Gd、88Y、90Y、91Y、123I、124I、125I、131I、111In、115mIn、18F、13N、105Rh、153Sm、67Cu、64Cu、166Ho、177Lu、223Ra、62Rb、186Re和188Re、32P、33P、46Sc、47Sc、72Se、75Se、35S、89Sr、182Ta、123mTe、127Te、129Te、132Te、65Zn和89Zr、95Zr。


7.权利要求1的化合物，其中至少一个L1是被至多3个选自O、S和N的杂原子打断的C2-12烃链。


8.权利要求1的化合物，其中至少一个L1包含-(CH2)pS(CH2)qNH-，其中p和q是从1到5的整数。


9.权利要求1的化合物，其中至少一个L2是被至多3个选自O、S和N的杂原子打断的C2-12烃链。


10.权利要求1的化合物，其中至少一个L2包含-(CH2)pS(CH2)qNH-，和其中p和q独立地是从1到5的整数。


11.一种用于成像血管炎症的组合物，其包含：

99mTc-替马诺塞，其中所述组合物用于成像动脉粥样硬化内的炎症。


12.一种用于成像血管炎症的组合物，其包含：

99mTc-替马诺塞，其中所述组合物用于成像动脉粥样硬化内的炎症。


13.一种诊断动脉粥样硬化内炎症的方法，其包括：
给予受试者化合物，该化合物包含具有附着于其上的一个或多个CD206靶向部分和一个或多个诊断部分的葡聚糖骨架。


14.权利要求13的方法，其还包括量化受试者的血管组织中非钙化斑块的量的步骤。


15.权利要求13的方法，其中所述组合物是非侵入性的。


16.权利要求13的方法，其还包括量化受试者的动脉粥样硬化非钙化斑块的量。


17.一种用于量化非钙化动脉粥样硬化斑块的组合物，其包含：

99mTc-替马诺塞，其中所述组合物用于成像和量化非钙化动脉粥样硬化斑块。


18.一种用于非侵入性成像动脉粥样硬化斑块内炎症的组合物，其包含：

99mTc-替马诺塞，其中所述组合物用于成像动脉粥样...

【专利技术属性】
技术研发人员：FO科普，DA拉尔夫，BC阿布鲁泽斯，
申请(专利权)人：纳维迪亚生物制药有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US