髓鞘碱性蛋白的成像制造技术

技术编号:8025475 阅读:201 留言:0更新日期:2012-11-29 07:14
本发明专利技术涉及用于髓鞘碱性蛋白检测的方法,所述方法包括鉴别处于髓鞘质相关神经病的风险中或诊断患有髓鞘质相关神经病的受试者,对所述受试者肠胃外施用试剂,和通过检测与髓鞘碱性蛋白的结合测定在所述受试者中的髓鞘形成。还提供了使用与髓鞘碱性蛋白特异性结合的试剂检测髓鞘质和其在样品中的局部浓度的定量测量的方法以及含有用于检测髓鞘碱性蛋白的试剂或其衍生物的试剂盒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】髓鞘碱性蛋白的成像背景在神经系统内的信息流动需要维持沿神经元的离子梯度。在许多神经元中,这类梯度沿轴突的有效且高效的维持需要电绝缘。髓鞘质(包盖轴突的富脂质的介电质)提供该绝缘功能。神经系统含有高水平的髓鞘质,在许多有髓轴突集束在一起的情况下,其特别富集在诸如脊髓束和脊神经根、外周神经系统中的神经和脑中的纤维束中,统称为“白质”,与“灰质”相对。因为非神经系统组织缺乏髓鞘质,所以髓鞘质的存在可以区别神经组织与其他组织类型;脊髓和脊神经根与脊柱的非神经元件;及在脑中的白质与灰质。体内或体外定性或定量地使得髓鞘质可见的能力赋予研究人员和临床医师重要的诊断和治疗工具。例如,在手术期间视觉鉴别周围神经的能力帮助外科医生避免切割或损坏神经。在图像引导的神经手术方面的先前尝试利用不需要造影剂或通过逆运输进行轴突的荧光标记的形式。在该第一方法中的挑战在于信号通常是模糊的。在文献中广泛报道了动物模型中神经的逆标记。虽然该策略可以起作用,但是存 在许多内在问题。标记完全取决于注射造影剂的位置。如果神经未能摄取造影剂,则该神经将不被可视化。在一些情况下,需要神经刺激来便于逆运输。逆运输所需的长时间在临床上可能不可行。有髓神经和纤维束充当由临床前和基础神经科学研究人员进行的解剖学研究中的有用标记。另外,髓鞘质鞘的形成是新神经元的产生和功能稳定的重要步骤;因此髓鞘质标记的可利用性可辅助研究人员研究这类方法。髓鞘质标记方法还可用于开发许多疗法、神经干细胞研究和髓鞘质相关神经病的假定动物模型。脊髓的体内髓鞘质成像帮助临床医师诊断并治疗脊髓病变,诸如神经压迫症或椎间盘突出以及髓鞘质相关神经病,诸如对中枢或外周神经系统内的髓鞘质产生损坏的多发性硬化。在这类条件下体内测定患者髓鞘形成量的能力将辅助临床医师和研究人员诊断和预测髓鞘质相关神经病。脊神经根可随着它们横越脊柱管而被损坏,但在椎间孔中特别易损,在锥间孔中脊神经根连接在一起形成脊神经。综合征(诸如,颈部神经根病、坐骨神经痛、椎间盘突出和根压迫症)由主要来自肿瘤或其他病灶的压迫引起,所述压迫通常表现为背部或颈部疼痛。背部或颈部疼痛可由多种肌骨胳机制引起且医师需要能够检查神经系统以确定是否存在神经根或脊髓的压迫。使慢性颈部或背部疼痛的根源成像或鉴别其的能力可以使外科医师能够有效治疗这些综合征。的确存在标记髓鞘质的方法,包括使用市售的荧光髓鞘质染料来鉴别髓鞘质含量高的组织。然而,除了几种染料(诸如,双-苯乙烯-亚芳基染料,诸如1,4_双(对氨基苯乙烯基)-2-甲氧基苯(BMB)和(E,E)-1,4-双(4'-氨基苯乙烯基)_2_ 二甲氧基-苯(BDB))以外,大部分公开的染料不能穿过血液神经或血脑屏障。髓鞘质为由中枢神经系统(CNS)中的少突胶质细胞和外周神经系统(PNS)中的雪旺氏(Schwann)细胞形成的富蛋白质和脂质的基质。因为CNS和PNS中的两种不同类型即分别为少突胶质细胞和雪旺氏细胞的细胞都产生髓鞘质,所以根据髓鞘质的来源在蛋白质和脂质组成方面存在相似和差异。在两种情况下,髓鞘质由约80%的脂质部分和约20%的蛋白质部分组成。大量研究已经研究了两部分的分子组分。髓鞘质中的脂质部分含有胆固醇、胆固醇酯、脑苷脂、硫苷脂、鞘磷脂、磷酯酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、磷酯酰丝氨酸、磷酰肌醇、甘油三酯和甘油二酯。蛋白质部分由数种蛋白质组成,所述蛋白质包括髓鞘碱性蛋白(MBP)、外周髓鞘蛋白22(PMP22)、连接蛋白32和髓鞘质相关糖蛋白(MAG),它们由PNS细胞和CNS细胞二者产生;蛋白质髓鞘蛋白零(MPZ),其仅由PNS产生;和蛋白脂质蛋白,其仅由CNS细胞产生。MBP为髓鞘质的占5% -15%的主要蛋白组分,其可解释为约5mM浓度的MBP。技术(诸如圆二色谱、NMR和EPR光谱学、原子力显微术等)提出MBP可具有带有β -折叠结构的核心元件的紧凑C形式,但这仅在与脂质相关时才如此。髓鞘碱性蛋白与脂质的相互作用可引起构象多变性且对于功能可能是关键性的。与MBP选择性结合的试剂可引起髓鞘染色方面的改善且由此辅助神经可视化。神经可视化可通过优化未结合和未特异性结合的染料的消除并改善光学性质以允许髓鞘质与周围组织之间的对比度增强来进一步改善。对于髓鞘质的体内可视化来说,理想的是在 700-900nm的近红外范围(NIR)中的光学性质。在NIR范围,水、血红蛋白和脂质的吸附率极小且扩散降低,使得光子穿透率改善。并且,自发荧光较低且NIR光深度穿透组织且受散射影响较小。专利技术简述本文提供检测髓鞘质相关神经病的方法,其包括鉴别处于髓鞘质相关神经病的风险中或诊断患有髓鞘质相关神经病的受试者,对受试者施用与髓鞘碱性蛋白特异性结合的试剂,和通过检测在所述受试者中存在的所述试剂测定在所述受试者中的髓鞘形成。在一个实施方案中,所述试剂包括式I的化合物、13C富集的式I的化合物、19F-标记的式I的衍生物或式I的放射性同位素衍生物权利要求1.检测髓鞘质相关神经病的方法,其包括 鉴别处于髓鞘质相关神经病的风险中或诊断患有髓鞘质相关神经病的受试者; 对受试者施用与髓鞘碱性蛋白特异性结合的试剂; 通过检测在所述受试者中存在的所述试剂测定在所述受试者中的髓鞘形成;和 将所述受试者中的所述髓鞘形成与对照样品相比较,其中在所述受试者中的较低水平的试剂为髓鞘质相关神经病的指示。2.权利要求I的方法,其中所述试剂包括式I的化合物、13C富集的式I的化合物、19F-标记的式I的衍生物或式I的放射性同位素衍生物,3.权利要求2的方法,其中R1为1-6个碳原子的低级烷基,所述给电子基团为伯胺、仲胺、叔胺或烷氧基,且所述吸电子基团为腈基或酯。4.权利要求2的方法,其中R1为烷基,R2为给电子基团且R3为-SO2R4,其中R4为烷基、被取代的烷基、胺或被取代的胺。5.权利要求2的方法,其中所述施用包括静脉内注射、腹膜内注射、皮下注射、肌肉注射、鞘内注射、脑内注射、侧脑室注射、脊柱内注射或其组合。6.权利要求2的方法,其中所述检测通过Y成像、MRI、MRS、CEST、PARACEST或其组合进行。7.权利要求I的方法,其还包括量化所述受试者中所述试剂的量的步骤。8.权利要求I的方法,其中所述髓鞘质相关疾病包括多发性硬化、格-巴二氏综合征(Guillain-Barr6syndrome)、脑白质病变、异染性脑白质病变、雷弗素姆氏病(Refsum’ sdisease)、肾上腺脑白质病变、克拉伯氏病(Krabbe,s disease)、苯丙酮酸尿症、海绵状脑白质病变(Canavan disease)、佩利措伊斯-梅茨巴赫病(Pelizaeus-Merzbacherdisease)、亚历山大病(Alexander’ s disease)、糖尿病性神经病变、化学疗法引发的神经病或其组合。9.在术野中使髓鞘碱性蛋白成像的方法,其包括以下步骤 使手术部位与特异性结合髓鞘碱性蛋白的试剂接触;和 检测所述试剂。10.权利要求13的方法,其中所述试剂包括式I的化合物、13C富集的式I的化合物、19F-标记的式I的衍生物或式I的放射性同位素衍生物11.权利要求2的方法,其中R1为1-6个碳原子的低级烷基,所述给电子基团为伯胺、仲胺、叔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·A·谭赫希尔T·M·西克罗文N·E·巴恩哈德特K·M·菲什R·L·卡特B·F·约翰逊R·张
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:

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