專利名稱：髓鞘堿性蛋白的成像的制作方法
髓鞘堿性蛋白的成像背景在神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的信息流動(dòng)需要維持沿神經(jīng)元的離子梯度。在許多神經(jīng)元中，這類梯度沿軸突的有效且高效的維持需要電絕緣。髓鞘質(zhì)(包蓋軸突的富脂質(zhì)的介電質(zhì))提供該絕緣功能。神經(jīng)系統(tǒng)含有高水平的髓鞘質(zhì)，在許多有髓軸突集束在一起的情況下，其特別富集在諸如脊髓束和脊神經(jīng)根、外周神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)和腦中的纖維束中，統(tǒng)稱為“白質(zhì)”，與“灰質(zhì)”相對(duì)。因?yàn)榉巧窠?jīng)系統(tǒng)組織缺乏髓鞘質(zhì)，所以髓鞘質(zhì)的存在可以區(qū)別神經(jīng)組織與其他組織類型；脊髓和脊神經(jīng)根與脊柱的非神經(jīng)元件；及在腦中的白質(zhì)與灰質(zhì)。體內(nèi)或體外定性或定量地使得髓鞘質(zhì)可見的能力賦予研究人員和臨床醫(yī)師重要的診斷和治療工具。例如，在手術(shù)期間視覺(jué)鑒別周圍神經(jīng)的能力幫助外科醫(yī)生避免切割或損壞神經(jīng)。在圖像引導(dǎo)的神經(jīng)手術(shù)方面的先前嘗試?yán)貌恍枰煊皠┗蛲ㄟ^(guò)逆運(yùn)輸進(jìn)行軸突的熒光標(biāo)記的形式。在該第一方法中的挑戰(zhàn)在于信號(hào)通常是模糊的。在文獻(xiàn)中廣泛報(bào)道了動(dòng)物模型中神經(jīng)的逆標(biāo)記。雖然該策略可以起作用，但是存 在許多內(nèi)在問(wèn)題。標(biāo)記完全取決于注射造影劑的位置。如果神經(jīng)未能攝取造影劑，則該神經(jīng)將不被可視化。在一些情況下，需要神經(jīng)刺激來(lái)便于逆運(yùn)輸。逆運(yùn)輸所需的長(zhǎng)時(shí)間在臨床上可能不可行。有髓神經(jīng)和纖維束充當(dāng)由臨床前和基礎(chǔ)神經(jīng)科學(xué)研究人員進(jìn)行的解剖學(xué)研究中的有用標(biāo)記。另外，髓鞘質(zhì)鞘的形成是新神經(jīng)元的產(chǎn)生和功能穩(wěn)定的重要步驟；因此髓鞘質(zhì)標(biāo)記的可利用性可輔助研究人員研究這類方法。髓鞘質(zhì)標(biāo)記方法還可用于開發(fā)許多療法、神經(jīng)干細(xì)胞研究和髓鞘質(zhì)相關(guān)神經(jīng)病的假定動(dòng)物模型。脊髓的體內(nèi)髓鞘質(zhì)成像幫助臨床醫(yī)師診斷并治療脊髓病變，諸如神經(jīng)壓迫癥或椎間盤突出以及髓鞘質(zhì)相關(guān)神經(jīng)病，諸如對(duì)中樞或外周神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的髓鞘質(zhì)產(chǎn)生損壞的多發(fā)性硬化。在這類條件下體內(nèi)測(cè)定患者髓鞘形成量的能力將輔助臨床醫(yī)師和研究人員診斷和預(yù)測(cè)髓鞘質(zhì)相關(guān)神經(jīng)病。脊神經(jīng)根可隨著它們橫越脊柱管而被損壞，但在椎間孔中特別易損，在錐間孔中脊神經(jīng)根連接在一起形成脊神經(jīng)。綜合征(諸如，頸部神經(jīng)根病、坐骨神經(jīng)痛、椎間盤突出和根壓迫癥)由主要來(lái)自腫瘤或其他病灶的壓迫引起，所述壓迫通常表現(xiàn)為背部或頸部疼痛。背部或頸部疼痛可由多種肌骨胳機(jī)制引起且醫(yī)師需要能夠檢查神經(jīng)系統(tǒng)以確定是否存在神經(jīng)根或脊髓的壓迫。使慢性頸部或背部疼痛的根源成像或鑒別其的能力可以使外科醫(yī)師能夠有效治療這些綜合征。的確存在標(biāo)記髓鞘質(zhì)的方法，包括使用市售的熒光髓鞘質(zhì)染料來(lái)鑒別髓鞘質(zhì)含量高的組織。然而，除了幾種染料(諸如，雙-苯乙烯-亞芳基染料，諸如1，4_雙(對(duì)氨基苯乙烯基)-2-甲氧基苯(BMB)和(E，E)-1，4-雙(4'-氨基苯乙烯基)_2_ 二甲氧基-苯(BDB))以外，大部分公開的染料不能穿過(guò)血液神經(jīng)或血腦屏障。髓鞘質(zhì)為由中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)中的少突膠質(zhì)細(xì)胞和外周神經(jīng)系統(tǒng)(PNS)中的雪旺氏(Schwann)細(xì)胞形成的富蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的基質(zhì)。因?yàn)镃NS和PNS中的兩種不同類型即分別為少突膠質(zhì)細(xì)胞和雪旺氏細(xì)胞的細(xì)胞都產(chǎn)生髓鞘質(zhì)，所以根據(jù)髓鞘質(zhì)的來(lái)源在蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成方面存在相似和差異。在兩種情況下，髓鞘質(zhì)由約80%的脂質(zhì)部分和約20%的蛋白質(zhì)部分組成。大量研究已經(jīng)研究了兩部分的分子組分。髓鞘質(zhì)中的脂質(zhì)部分含有膽固醇、膽固醇酯、腦苷脂、硫苷脂、鞘磷脂、磷酯酰乙醇胺、磷脂酰膽堿、磷酯酰絲氨酸、磷酰肌醇、甘油三酯和甘油二酯。蛋白質(zhì)部分由數(shù)種蛋白質(zhì)組成，所述蛋白質(zhì)包括髓鞘堿性蛋白(MBP)、外周髓鞘蛋白22(PMP22)、連接蛋白32和髓鞘質(zhì)相關(guān)糖蛋白(MAG)，它們由PNS細(xì)胞和CNS細(xì)胞二者產(chǎn)生；蛋白質(zhì)髓鞘蛋白零(MPZ)，其僅由PNS產(chǎn)生；和蛋白脂質(zhì)蛋白，其僅由CNS細(xì)胞產(chǎn)生。MBP為髓鞘質(zhì)的占5% -15%的主要蛋白組分，其可解釋為約5mM濃度的MBP。技術(shù)(諸如圓二色譜、NMR和EPR光譜學(xué)、原子力顯微術(shù)等)提出MBP可具有帶有β -折疊結(jié)構(gòu)的核心元件的緊湊C形式，但這僅在與脂質(zhì)相關(guān)時(shí)才如此。髓鞘堿性蛋白與脂質(zhì)的相互作用可引起構(gòu)象多變性且對(duì)于功能可能是關(guān)鍵性的。與MBP選擇性結(jié)合的試劑可引起髓鞘染色方面的改善且由此輔助神經(jīng)可視化。神經(jīng)可視化可通過(guò)優(yōu)化未結(jié)合和未特異性結(jié)合的染料的消除并改善光學(xué)性質(zhì)以允許髓鞘質(zhì)與周圍組織之間的對(duì)比度增強(qiáng)來(lái)進(jìn)一步改善。對(duì)于髓鞘質(zhì)的體內(nèi)可視化來(lái)說(shuō)，理想的是在 700-900nm的近紅外范圍(NIR)中的光學(xué)性質(zhì)。在NIR范圍，水、血紅蛋白和脂質(zhì)的吸附率極小且擴(kuò)散降低，使得光子穿透率改善。并且，自發(fā)熒光較低且NIR光深度穿透組織且受散射影響較小。發(fā)明簡(jiǎn)述本文提供檢測(cè)髓鞘質(zhì)相關(guān)神經(jīng)病的方法，其包括鑒別處于髓鞘質(zhì)相關(guān)神經(jīng)病的風(fēng)險(xiǎn)中或診斷患有髓鞘質(zhì)相關(guān)神經(jīng)病的受試者，對(duì)受試者施用與髓鞘堿性蛋白特異性結(jié)合的試劑，和通過(guò)檢測(cè)在所述受試者中存在的所述試劑測(cè)定在所述受試者中的髓鞘形成。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述試劑包括式I的化合物、13C富集的式I的化合物、19F-標(biāo)記的式I的衍生物或式I的放射性同位素衍生物
權(quán)利要求
1.檢測(cè)髓鞘質(zhì)相關(guān)神經(jīng)病的方法，其包括 鑒別處于髓鞘質(zhì)相關(guān)神經(jīng)病的風(fēng)險(xiǎn)中或診斷患有髓鞘質(zhì)相關(guān)神經(jīng)病的受試者； 對(duì)受試者施用與髓鞘堿性蛋白特異性結(jié)合的試劑； 通過(guò)檢測(cè)在所述受試者中存在的所述試劑測(cè)定在所述受試者中的髓鞘形成；和 將所述受試者中的所述髓鞘形成與對(duì)照樣品相比較，其中在所述受試者中的較低水平的試劑為髓鞘質(zhì)相關(guān)神經(jīng)病的指示。
2.權(quán)利要求I的方法，其中所述試劑包括式I的化合物、13C富集的式I的化合物、19F-標(biāo)記的式I的衍生物或式I的放射性同位素衍生物，
3.權(quán)利要求2的方法，其中R1為1-6個(gè)碳原子的低級(jí)烷基，所述給電子基團(tuán)為伯胺、仲胺、叔胺或烷氧基，且所述吸電子基團(tuán)為腈基或酯。
4.權(quán)利要求2的方法，其中R1為烷基，R2為給電子基團(tuán)且R3為-SO2R4,其中R4為烷基、被取代的烷基、胺或被取代的胺。
5.權(quán)利要求2的方法，其中所述施用包括靜脈內(nèi)注射、腹膜內(nèi)注射、皮下注射、肌肉注射、鞘內(nèi)注射、腦內(nèi)注射、側(cè)腦室注射、脊柱內(nèi)注射或其組合。
6.權(quán)利要求2的方法，其中所述檢測(cè)通過(guò)Y成像、MRI、MRS、CEST、PARACEST或其組合進(jìn)行。
7.權(quán)利要求I的方法，其還包括量化所述受試者中所述試劑的量的步驟。
8.權(quán)利要求I的方法，其中所述髓鞘質(zhì)相關(guān)疾病包括多發(fā)性硬化、格-巴二氏綜合征(Guillain-Barr6syndrome)、腦白質(zhì)病變、異染性腦白質(zhì)病變、雷弗素姆氏病(Refsum’ sdisease)、腎上腺腦白質(zhì)病變、克拉伯氏病(Krabbe，s disease)、苯丙酮酸尿癥、海綿狀腦白質(zhì)病變(Canavan disease)、佩利措伊斯-梅茨巴赫病(Pelizaeus-Merzbacherdisease)、亞歷山大病(Alexander’ s disease)、糖尿病性神經(jīng)病變、化學(xué)療法引發(fā)的神經(jīng)病或其組合。
9.在術(shù)野中使髓鞘堿性蛋白成像的方法，其包括以下步驟 使手術(shù)部位與特異性結(jié)合髓鞘堿性蛋白的試劑接觸；和 檢測(cè)所述試劑。
10.權(quán)利要求13的方法，其中所述試劑包括式I的化合物、13C富集的式I的化合物、19F-標(biāo)記的式I的衍生物或式I的放射性同位素衍生物
11.權(quán)利要求2的方法，其中R1為1-6個(gè)碳原子的低級(jí)烷基，所述給電子基團(tuán)為伯胺、仲胺、叔胺或烷氧基，且所述吸電子基團(tuán)為腈基或酯。
12.權(quán)利要求2的方法，其中R1為烷基，R2為給電子基團(tuán)且R3為-SO2R4,其中R4為烷基、被取代的烷基、胺或被取代的胺。
13.權(quán)利要求9的方法，其中所述檢測(cè)步驟包括 將調(diào)到式I化合物的光譜激發(fā)特征的光源應(yīng)用于所述術(shù)野；和 通過(guò)調(diào)到式I化合物的光譜發(fā)射特性的濾光器觀察所述術(shù)野。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述檢測(cè)步驟包括手術(shù)部位的Y成像。
15.檢測(cè)受試者中的髓鞘質(zhì)相關(guān)神經(jīng)病的試劑盒，其包含 藥用載體和與髓鞘堿性蛋白特異性結(jié)合的試劑，其中所述試劑包括 式I的化合物、13C富集的式I的化合物、19F-標(biāo)記的式I的衍生物或式I的放射性同位素衍生物
全文摘要
本發(fā)明涉及用于髓鞘堿性蛋白檢測(cè)的方法，所述方法包括鑒別處于髓鞘質(zhì)相關(guān)神經(jīng)病的風(fēng)險(xiǎn)中或診斷患有髓鞘質(zhì)相關(guān)神經(jīng)病的受試者，對(duì)所述受試者腸胃外施用試劑，和通過(guò)檢測(cè)與髓鞘堿性蛋白的結(jié)合測(cè)定在所述受試者中的髓鞘形成。還提供了使用與髓鞘堿性蛋白特異性結(jié)合的試劑檢測(cè)髓鞘質(zhì)和其在樣品中的局部濃度的定量測(cè)量的方法以及含有用于檢測(cè)髓鞘堿性蛋白的試劑或其衍生物的試劑盒。
文檔編號(hào)A61K49/10GK102802672SQ201080025128
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者C·A·譚赫希爾, T·M·西克羅文, N·E·巴恩哈德特, K·M·菲什, R·L·卡特, B·F·約翰遜, R·張 申請(qǐng)人:通用電氣公司