通过化学修饰抗原性碳水化合物稳定生物假体组织的方法技术

本文提供用于这样的方法，其通过氧化邻二醇以形成醛或酸并随后还原胺化醛以形成稳定的仲胺或酰胺化或酯化酸以形成稳定的酰胺或酯来修饰异种生物假体组织内的抗原性碳水化合物表位。有利地，本文提供的方法减轻生物假体组织的抗原性同时使整体组织结构基本上不受干扰，从而增强生物假体植入物的耐用性、安全性和性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请根据35U. S. C. § 119(e)要求2010年6月17日提交的美国临时申请号 61/355,948的优先权。领域本文提供的方法涉及生物假体植入物的领域，更具体而言，涉及处理生物假体组织以减少宿主对象中的植入后的抗原性和钙化。背景由动物组织制成的生物假体植入物的主要限制是移植受体中超急性排斥反应的发生。这种反应主要是由移植组织内抗原性碳水化合物(糖类，carbohydrate)表位的存在而驱动，最常见的抗原性碳水化合物表位是α-GAL糖蛋白表位D半乳糖(a 1-3)半乳糖 (β 1-4) N乙酰基葡糖氨-R-基序(a-GAL),其被发现于除旧大陆猴(old world monkey)、 大猿和人以外的所有物种的血管内皮组织上。在移植到人中以后，a-GAL在收获的动物供体组织上的存在引起直接和强烈的免疫反应，其会迅速毁坏周围组织和/或器官。排斥反应的迅速是由于在人对象中非常高水平的预形成的抗-a -GAL抗体(人血液中几乎所有抗体的1%是抗_ a -GAL抗体)。闻水平的抗_ ct -GAL是对在人消化道中普遍存在的携带 a -GAL表位的细菌的适应性·反应。用于异种(xenographic)生物假体组织的最常见的组织源是马科动物(马)、绵羊、猪和牛组织，其均携带a-GAL表位并且潜在地是抗原性性的。用于限制生物假体组织的抗原性的一种途径是化学修饰(改变，modify)抗原性表位，以便它们不再被宿主抗体识别。这通常通过化学固定完成，所述化学固定包括使生物假体组织暴露于固定剂(或鞣剂)，其在组织的多肽内形成交联(分子内交联)和/或在组织的多肽间形成交联(分子间交联)。用于处理生物假体组织的固定剂的实例包括甲醛、戊二醛、双醛淀粉、六亚甲基二异氰酸酯和聚环氧化合物。戊二醛是最广泛使用的固定剂，并且，戊二醛处理是当前用于稳定临床有用的生物假体组织的标准方法。戊二醛固定的生物假体心瓣膜的实例包括 Carpentier- Edwards 带支架的猪生物假体、Carpentier- Edwards PERIMOUNT 围心生物假体和EdwardsPRIMA Plus 无支架主动脉生物假体，其均可从Edwards Lifesciences, Irvine, Calif. 92614 得至丨J。尽管化学固定可以很大程度地限制生物假体组织的抗原性，但固定的组织，尤其是戊二醛固定的组织存在若干缺点。例如，戊二醛固定的保护作用在生物假体植入物的预期使用期限内由于不稳定的席夫碱(Schiff Base)交联而趋于退化，导致免疫原性提高以及长期稳定性和性能受损。另外，戊二醛处理使生物假体组织更容易受到钙化，尤其在植入物保留在适当的位置持续延长的时间段(例如，大于10年)时，这是由于其高水平的残留醛基团。结构性瓣膜退化(SVD)是早期瓣膜外植的最常见原因，其中组织钙化是生物假体植入物失败的主要原因。这些戊二醛衍生的醛伴随着高水平的钙矿化。Levy和Vyavahare的美国专利号6，861, 211描述了通过化学交联稳定生物假体组织的方法，所述化学交联通过用剂诸如高碘酸盐处理组织而受影响，所述剂氧化葡胺聚糖(GAG)的碳水化合物部分以产生醛，然后，用与碳水化合物醛以及邻近蛋白质上的反应基团反应的双官能剂处理组织，以使GAG交联到周围组织基质。像常规戊二醛固定一样，该方法产生残留的反应性醛基团，其充当潜在的钙结合位点，因而由于最终损害材料的生物机械性能而使组织不稳定。美国专利号6，38 3，732 (Stone)，描述化学修饰的替代方案，其利用酶α -半乳糖苷酶(galactosiadase)破坏a-GAL表位来限制生物假体组织的抗原性。酶方法遭受酶制备的普遍高成本以及这样的事实，即，大尺寸的α-半乳糖苷酶和其它酶防止这些蛋白质结构深深穿透到组织诸如围心生物假体组织的胞外基质。因此，基于酶的处理并不消除由酶靶向的所有表位，尤其在生物假体植入物内部。另外，α-半乳糖苷酶和其它酶对于特定的表位是特异性的(例如，在α半乳糖苷酶的情况下，α-GAL)，致使其非常难以限制包含多个和/或未知表位的组织的抗原性。酶促去除细胞组分和组织结构也会使组织的生物机械特性退化。此外，这些酶处理不能与戊二醛固定的组织一起应用，因为酶的蛋白质结构将与残留的醛反应并与材料共价结合。结果是外源蛋白质增加和组织性能的进一步退化。因此，在本领域中仍需要开发新的和改进的方法，用于减小抗原性和限制异种组织的钙化，从而增强组织的耐用性、稳定性和性能。这些增强的特性与体内生物假体组织的要求一致，其包括维持，例如心脏瓣膜的结构、机械和生物相容性质。专利技术简述本文提供这样的方法，其通过化学修饰生物假体组织内的抗原性碳水化合物来提高异种生物假体组织植入物的稳定性、耐用性和/或性能。在一些方面，所述方法包括以下步骤用氧化剂处理所述生物假体组织，所述氧化剂氧化抗原性碳水化合物的邻二醇部分以形成醛或酸，和用封端剂处理生物假体组织，所述封端剂包括伯胺或醇，其与醛或酸结合以形成亚胺、酰胺或酯。在一些方面，所述方法包括以下步骤用封端剂处理生物假体组织，封端剂包括伯胺或醇，其与醛或酸结合以形成亚胺、酰胺或酯，和用稳定剂处理生物假体组织，稳定剂将亚胺转换成仲胺或将酯转换成酰胺。在一些方面，所述方法包括以下步骤用氧化剂处理生物假体组织，所述氧化剂氧化抗原性碳水化合物的邻二醇部分以形成醛或酸；用封端剂处理生物假体组织，所述封端剂包括伯胺或醇，其与醛或酸结合以形成亚胺、酰胺或酯；和用稳定剂处理生物假体组织， 所述稳定剂将亚胺转换成仲胺或将酯转换成酰胺。在一些方面，抗原性碳水化合物是N-羟乙酰神经氨酸(Neu5Gc)，在一些方面，抗原性碳水化合物是福斯曼抗原(嗜异性抗原，Forssman antigen) (GalNAc α I, 3 GalNAc β 1,3 Gal α 1,4 Gal β I, 4 Glc-Cer)。在进一步的方面，抗原性碳水化合物包含α -半乳糖基(α-Gal)表位。在一些方面，氧化剂是高碘酸盐。在一些方面，高碘酸盐相对于构成生物假体组织的β _氨基醇和/或邻二酮基团，选择性地氧化抗原性碳水化合物的邻二醇。在一些方面，封端剂是伯胺。在进一步的方面，伯胺与生物假体组织上的醛反应以形成亚胺。在一些方面，封端剂是醇。在进一步的方面，醇与生物假体组织上的酸反应以形成酯。在一些方面，稳定剂是还原剂。在进一步的方面，还原剂将生物假体组织亚胺转换成仲胺和将酯转换成酰胺。在一些方面，生物假体组织在封端剂的存在下用氧化剂处理。在进一步的方面，生物假体组织在用还原剂处理之前被充分洗涤，以除去氧化剂。在一些方面，生物假体组织在伯胺或醇封端剂的存在下用稳定剂处理。在进一步的方面，生物假体组织用封端剂和稳定剂同时处理。在再进一步的方面，生物假体组织在用封端剂和/或稳定剂处之前被洗涤，以去除氧化剂。在一些方面，生物假体组织用一种或多种表面活性剂和/或固定剂处理过。在各个方面，固定剂选自醛、二醛、聚醛、二异氰酸酯、碳二亚胺、光氧化剂和聚环氧化合物，表面活性剂选自阴离子表面活性剂、烷基磺酸盐、聚氧乙烯醚、谱朗尼克或丁炔表面活性剂和烷基化的苯氧基聚乙氧基醇。在一些优选方面，生物假体组本文档来自技高网...

【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：J·S·德夫，T·托德，
申请(专利权)人：爱德华兹生命科学公司，
类型：
国别省市：