局部血管遞送胍乙啶在治療高血壓中的用圖
【專利說明】
[0001] 本申請是申請?zhí)枮?201080028114. 7"、申請日為"2010年4月22日"、發(fā)明名稱為 "局部血管遞送胍乙啶在治療高血壓中的用途"的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明總體涉及治療疾病的醫(yī)療裝置、系統(tǒng)和方法。更具體地，本發(fā)明涉及通過遞 送試劑以降低通向腎動脈和/或腎靜脈外膜中活動過度的交感神經(jīng)活性從而治療高血壓 的方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 血壓過高，或高血壓影響著預(yù)計30-40%的全世界成人人群。腎性高血壓或腎血管 高血壓可由因腎動脈變窄的腎灌注不足引起。腎臟作出響應(yīng)，釋放指示機(jī)體潴留鹽和水的 激素，使得血壓升高。腎動脈可由于動脈損傷或動脈粥樣硬化而變窄。盡管有效藥物療法 能調(diào)節(jié)腎素-血管緊張素-醛固酮途經(jīng)或?qū)⑦^量液體從機(jī)體去除并降低血壓，但一些高血 壓患者（20-30% )患有頑固形式的疾病。
[0004] 頑固性高血壓是普遍的臨床問題，其當(dāng)患者不能通過單獨的系統(tǒng)藥物治療來控制 高血壓時引起。頑固性高血壓在老人和肥胖人群中尤其是個問題。這兩類人的人口統(tǒng)計數(shù) 字都在增長。雖然癥狀在這些患者中并不明顯，但當(dāng)他們不能控制其血壓時，心血管風(fēng)險極 大增加。
[0005] 高血壓也由活動過度的腎交感神經(jīng)神經(jīng)引起。腎交感傳出神經(jīng)和傳入神經(jīng)通常沿 著從主動脈到腎動脈外部縱向傳遞。這些神經(jīng)對于系統(tǒng)性高血壓的引發(fā)和維持而言非常 重要。已經(jīng)證明通過切斷這些神經(jīng)可以降低血壓。例證性實驗顯示患有高胰島素血癥誘 導(dǎo)的高血壓的大鼠的腎交感神經(jīng)神經(jīng)的去神經(jīng)將使血壓較之對照降低至正常的血壓水平 [Huang W-C,等人.Hypertension I"8;32:249_254] 〇
[0006] 經(jīng)皮或內(nèi)窺鏡的介入過程在美國及世界其他國家中非常普遍。血管內(nèi)導(dǎo)管體系用 于例如球囊血管成形術(shù)、支架置入、粥樣斑切除術(shù)（atherectomy)、血塊清除、光力學(xué)療法和 藥物遞送的過程。所有這些過程包括將稱為導(dǎo)管的長的、狹窄的管道置入機(jī)體的動脈、靜脈 或其他管腔內(nèi)，以提供通向機(jī)體深處而無需使用開放性外科手術(shù)的途徑。
[0007] 當(dāng)腎動脈阻塞引起的高血壓不能用藥物治療控制時，另一種可能的療法包括腎動 脈的球囊血管成形術(shù)。極少情況下，外科旁路移植術(shù)被認(rèn)為是可選的治療辦法。雖然腎血 管成形術(shù)可以有效降低血壓，血管成形術(shù)有著由于彈性反沖、切開和新內(nèi)膜增生而引起的 再狹窄問題。腎臟支架可以改善結(jié)果，但也由于新內(nèi)膜增生而導(dǎo)致動脈再狹窄。
[0008] 雖然過去已經(jīng)用外科手術(shù)方法進(jìn)行腎臟的去神經(jīng)，近年來已經(jīng)研宄使用射頻消融 (radio-frequency ablation)來加熱并破壞腎動脈內(nèi)神經(jīng)的基于導(dǎo)管的療法。也進(jìn)行了 RF-消融導(dǎo)管方法的人體試驗，報道為降低了參加導(dǎo)管治療方法的研宄的患者的血壓[Krum H，等人· Lancet2009 ;373 (9671) : 1228-1230] 〇
[0009] 雖然利用基于導(dǎo)管的射頻（RF)去神經(jīng)似乎具有治療效果，尚不知道RF過程對血 管壁和神經(jīng)造成的永久性損傷會引起什么長期問題。射頻能量通過在血管壁產(chǎn)生熱量去除 脈管的神經(jīng)。RF探針接觸動脈內(nèi)襯且RF能量通過組織傳遞。
[0010] 抗高血壓療法在許多方面存在問題。第一，高血壓大部分是無征狀疾病。由于缺 乏可察覺癥狀，患者可以對藥物療法缺乏順應(yīng)性。第二，甚至對于對藥物療法高度順從的 患者，他們的目標(biāo)血壓可能不能達(dá)到，不得不求助于介入法。第三，當(dāng)采取介入時（通常以 腎血管成形術(shù)和/或支架的形式），長期影響可以包括再狹窄、發(fā)展慢性腎病以及最終腎衰 竭，因為血管成形術(shù)導(dǎo)致引起目標(biāo)動脈纖維化和重建的損傷級聯(lián)的活化。第四，繞過或去除 腎動脈的神經(jīng)的外科手術(shù)技術(shù)是激進(jìn)的，且可導(dǎo)致許多外科手術(shù)并發(fā)癥。第五，尚不知道動 脈的RF去神經(jīng)是否會導(dǎo)致狹窄斑塊的進(jìn)一步加重，它是否與已經(jīng)置入支架的動脈相容，如 果RF探針與大多數(shù)患者的厚的斑塊接觸，通過厚的斑塊或纖維性內(nèi)膜的能量傳遞是否將 足以影響基礎(chǔ)神經(jīng)過程，或不僅神經(jīng)，而且動脈壁平滑肌的有效減弱是否會導(dǎo)致血管滋養(yǎng) 管的反應(yīng)性過多血管的形成和斑塊壞死（如果壞死的斑塊破裂，將導(dǎo)致急性腎局部缺血或 慢性腎?。?。因此，設(shè)計成用RF能量或外科手術(shù)切開進(jìn)行交感神經(jīng)去神經(jīng)的體系和方案受 限于其對高血壓疾病種類的適用性，或它們可產(chǎn)生并非原發(fā)疾病固有的新的血管并發(fā)癥。
[0011] 神經(jīng)毒劑如肉毒桿菌毒素、β -環(huán)蛇毒素（及其他蛇毒素）、破傷風(fēng)毒素和α -蛛 毒素已經(jīng)用于或建議用于許多外科手術(shù)技術(shù)中來阻斷神經(jīng)、減少肌肉活性或使肌肉麻痹。 神經(jīng)肌肉阻斷劑如筒箭毒堿、二丙烯基正箭毒堿、哌庫溴銨、羅庫溴銨、泮庫溴銨、維庫溴銨 (及最初衍生自南美部落的麻痹飛鏢和箭的其他箭毒樣藥物）也已用于通過與運動終板上 膽堿能受體競爭而導(dǎo)致麻痹。箭毒樣試劑與毒素相比作用較弱。例如，已經(jīng)使用肉毒桿菌 毒素（其可以是A型到G型的7種不同的血清學(xué)獨特類型之一），且其被FDA批準(zhǔn)治療斜 視、眼瞼痙攣、半面痙攣、中等到嚴(yán)重的皺眉紋的改善（化妝品），以及用于治療過度腋下出 汗。肉毒桿菌毒素的這些用途的每一種顯示幾個月到一年以上的治療效果。
[0012] 肉毒桿菌毒素的致死量在小鼠實驗中測定為約lng/kg。肉毒桿菌毒素的現(xiàn)用形 式，Myobloc ?和B〇t〇X?的比活性分別為70 - 130U/ng和約20U/ng。腹膜內(nèi)給藥后72小 時，測試發(fā)現(xiàn)50 %的小鼠中的毒素致死量為一個單位（IU)。Myobloc的可利用形式為2500、 5000或10000U/瓶，且為治療頸部肌張力失常開出的劑量為合計2500到5000U。Botox的 可利用形式為IOOU/瓶，且為頸部肌張力失常開出的劑量為200-300U，為腋窩多汗癥開出 的劑量為50-75U，或為眼瞼痙攣開出分布在6支注射劑中的12U。活性肉毒桿菌毒素由總 質(zhì)量為150kDa的重鏈和輕鏈組成；因此，每Ing活性材料包含大約40億個活性毒素分子。
[0013] 目前的抗高血壓藥通常通過阻斷腎素-血管緊張素-醛固酮軸或通過作為利尿藥 來調(diào)節(jié)血壓。更早一代的抗高血壓藥具有直接削弱腎神經(jīng)系統(tǒng)的作用方式。試劑如胍乙啶、 胍那克林和溴芐銨甲苯磺酸鹽通過阻止去甲腎上腺素（又名去甲基腎上腺素）從交感神經(jīng) 末端的釋放來調(diào)節(jié)高血壓。用胍乙啶通過干擾刺激性的囊泡釋放和通過在突觸囊泡代替去 甲腎上腺素從而完成交感神經(jīng)阻斷。交感神經(jīng)功能衰竭之前在大鼠和倉鼠而不是人中證 明，也許因為胍乙啶通常是全身性遞送，且誘導(dǎo)人的交感神經(jīng)去神經(jīng)所需的高局部濃度將 達(dá)到非常不希望的全身性副作用的風(fēng)險。使用胍乙啶在嚙齒類動物中產(chǎn)生功能性去神經(jīng)被 認(rèn)為是永久性的，大鼠處理后長達(dá)63周內(nèi)沒有組織再生神經(jīng)的跡象。高劑量時，胍乙啶抑 制線粒體呼吸并導(dǎo)致神經(jīng)元死亡。對本發(fā)明重要的是，胍乙啶可用于以劑量依賴性方式產(chǎn) 生局部去神經(jīng)，且沒有遠(yuǎn)場效應(yīng)（far-field effects)。這已經(jīng)從由Demas和Bartness, J Neurosci Methods 2001進(jìn)行的實驗中觀察到，其中將胍乙啶注射入倉鼠后腿臀部與對側(cè) 注射對照相比。這是一個優(yōu)點，即，使用試劑來將效果定位在特定的腎動脈，而不擴(kuò)散超過 腎交感神經(jīng)節(jié)到達(dá)脊髓或其他神經(jīng)系統(tǒng)。本發(fā)明也感興趣的是以下公開的觀察結(jié)果：胍乙 啶選擇性破壞神經(jīng)節(jié)后的去甲腎上腺素激活的神經(jīng)元（從而減少去甲腎上腺素），同時避 免破壞多巴胺能纖維和非神經(jīng)系統(tǒng)的分泌兒茶酚胺的細(xì)胞。因為這種高水平特異性，選擇 胍乙啶用作有用的療法。最后，胍乙啶由于其阻斷交感神經(jīng)功能的能力被FDA批準(zhǔn)用作全 身性抗高血壓藥，但是沒有被批準(zhǔn)用于會引起長期或永久性去神經(jīng)的局部給藥。
[0014] 局部遞送胍乙啶在倉鼠后腿臀部產(chǎn)生局部化交感神經(jīng)阻斷，如Demas和Bartness 在2001所觀察到的。將每微升各自包含5到10微克的胍乙啶的2微升的一系列10到20 劑注射劑單側(cè)注射入倉鼠的腹股溝脂肪組織，與類似地將安慰注射劑注射入對側(cè)腹股溝脂 肪組織相比，其中遞送至少200微克時觀察到一側(cè)對比另一側(cè)的功能性交感神經(jīng)阻斷，不 管是使用10或20劑注射劑（每劑各自含2微升）。這種情況下通過在遞送后2周測定組 織中去甲腎上腺素含量來確定結(jié)果，接受胍乙啶的那側(cè)對比對照（安慰劑）側(cè)明顯減少。
[0015] 胍乙啶的化學(xué)名稱是[2-(六氫-1(2H)_吖辛因基）乙基]-胍，并通常以硫酸 鹽形式（胍乙啶硫酸鹽或胍乙啶單硫酸鹽）（CAS 645-43-2)提供，化學(xué)名稱是[2-(六 氫-1(2H)_吖辛因基）乙基]-胍硫酸鹽（1:1)。胍乙啶以商品名Ismelin銷售。
[0016] 其他試劑也已顯示產(chǎn)生部分或完全的交感神經(jīng)阻斷。這些包括免疫交感神經(jīng)阻斷 劑抗神經(jīng)生長因子（抗-NGF);自身免疫交感神經(jīng)阻斷劑抗-多巴胺β -羥化酶（抗-D β H) 和抗乙酰膽堿酯酶（抗-AChe);化學(xué)性交感神經(jīng)阻斷劑6-羥基多巴胺（6-OHDA)、溴芐銨 甲苯磺酸鹽、胍那克林和N-(2-氯乙基）-N-乙基-2-溴芐胺（DSP4);和免疫毒素交感神經(jīng) 阻斷劑0X7-SAP、192-SAP、抗-多巴胺β -羥化酶皂草素（DBH-SAP)，和抗-多巴胺β -羥 化酶免疫毒素（DHIT)。這些試劑的完整描述可在Picklo MJ，J Autonom Nerv Sys 1997; 62:111-125找到。苯酚和乙醇也用于產(chǎn)生化學(xué)性交感神經(jīng)阻斷，且也用于本發(fā)明方法。其 他的交感神經(jīng)阻滯劑包括α -2-拮抗劑例如氯壓定、胍法新、甲基多巴、胍基衍生物如二甲 芐胍、胍乙啶、胍生、異哇胍、異喹胍、胍氯酚、胍那佐定、胍諾沙芐、胍氰定、胍那決爾等；咪 唑啉受體拮抗劑，例如莫索尼啶、利美尼啶等；神經(jīng)節(jié)阻斷或煙堿拮抗劑例如美加明、咪噻 吩等；MOI抑制劑例如帕吉林等；腎上腺素攝取抑制劑例如蘿芙木堿、利血平等；酪氨酸羥 化酶抑制劑例如甲酪氨酸等；α -1阻滯劑例如哌唑嗪、吲哚哌胺、三甲氧唑啉、多沙唑嗪、 呱胺甲尿啶等；非選擇性α阻滯劑例如酚妥拉明等；血清素拮抗劑例如酮色林等；和內(nèi)皮 素拮抗劑例如波生坦、安貝生坦、西他塞坦等。
[0017] 此外，使神經(jīng)硬化的試劑可用于產(chǎn)生神經(jīng)組織崩潰或抗交感神經(jīng)作用。導(dǎo)致神經(jīng) 血管周圍損害的硬化劑包括奎吖因、氯奎、十四烷基硫酸鈉、乙醇胺油酸酯、魚肝油酸鈉、聚 多卡醇、苯酚、乙醇或高滲溶液。
[0018] 腎交感神經(jīng)活性導(dǎo)致去甲腎上腺素的產(chǎn)生。已經(jīng)非常確定，腎交感神經(jīng)阻斷（也 稱為腎動脈交感神經(jīng)阻斷或腎去神經(jīng)）減少腎中的去甲腎上腺素的累積。這通過Connors 于2004公開的對于豬、Mizelle于1987公開的對于狗和Katholi于1981公開的對于大鼠 的包括腎動脈手術(shù)去神經(jīng)的研宄來測定。事實上，已經(jīng)證實對側(cè)腎動脈假手術(shù)的一側(cè)腎動 脈的手術(shù)去神經(jīng)較之對照側(cè)導(dǎo)致腎臟中去神經(jīng)側(cè)上的去甲腎上腺素減少大約90%或更多。 因此去神經(jīng)的該跡象用作代用品來測試大動物如豬的去神經(jīng)方法，因為這些動物通常不會 發(fā)展原發(fā)性高血壓。此外，去神經(jīng)和去甲腎上腺素累積之間的聯(lián)系的證明已經(jīng)存在于從腎 溢出的去甲腎上腺素中，按腎靜脈流出血測定[如Krum等人，Lancet 2009報道]。此外， 在大的動物模型（例如豬模型）中降低腎去甲腎上腺素的能力之間形成的進(jìn)一步關(guān)系顯示 減少高血壓人類患者的血壓的能力。
[0019] 由于將血壓降至低于正常水平而固有的副作用，腎動脈的完全的交感神經(jīng)阻斷仍 然存在問題。在過去的30年內(nèi)，當(dāng)將降低高血壓與治療益處相關(guān)聯(lián)時，從未間斷的爭論 圍繞"J 曲線"的存在和影響發(fā)生[Cruickshank J, Current Cardiology Reports 2003; 5:441-452]。這種爭論強(qiáng)調(diào)了治療高血壓的要點：雖然降低血壓可以減少心血管發(fā)病率和 死亡率，過大的降低導(dǎo)致益處的逆轉(zhuǎn)。用外科的交感神經(jīng)阻斷術(shù)，腎傳出神經(jīng)和傳入神經(jīng)被 完全去除，所以沒有能力來"滴定"給定患者的交感神經(jīng)阻斷的量。本發(fā)明建議了改善的治 療方法，通過將能夠產(chǎn)生劑量依賴性交感神經(jīng)阻斷的神經(jīng)變性劑或交感神經(jīng)阻滯劑外膜遞 送至需要治療的個體患者從而使該方法可被滴定。假設(shè)適當(dāng)?shù)膭┝康味?，療法可適于到達(dá) J曲線的底部，而不會過量且不會導(dǎo)致血壓過低效果。
[0020] 鑒于所有這些理由，將需要提供用于外膜/血管周圍遞送神經(jīng)毒劑、抗交感神經(jīng) 劑、交感神經(jīng)阻斷劑或神經(jīng)肌肉阻斷劑（以及可以調(diào)節(jié)神經(jīng)功能的其他試劑，神經(jīng)調(diào)節(jié)劑） 的其他和改善的方法以及試劑盒，以實現(xiàn)生物學(xué)和可逆的去神經(jīng)，同時不對血管產(chǎn)生損傷 或加重原發(fā)性血管病。特別是，它將有益于提供將治療濃度的神經(jīng)調(diào)節(jié)劑特異性靶向進(jìn)入 外膜和血管周圍組織的方法，其中交感傳出神經(jīng)和傳入神經(jīng)位于所述組織中。如果所述方 法可以將藥物有效遞送入靶向組織并限制或避免藥物損失進(jìn)入管腔血流中，這將是更加有 利的。如果所述方法可以增加神經(jīng)調(diào)節(jié)劑在外膜和外膜周圍的局部化，避免藥劑擴(kuò)散到周 圍器官或神經(jīng)，這將是更加有利的。如果組織中的神經(jīng)調(diào)節(jié)劑的這種治療濃度的持續(xù)性也 增加，特別是圍繞交感神經(jīng)的靶向組織，包括圍繞血管壁的外膜組織，這將是更加有利的。 此外，在理想的治療區(qū)域增加神經(jīng)調(diào)節(jié)劑遞送的一致性是有利的。如果神經(jīng)調(diào)節(jié)劑遞送的 所述組織區(qū)域或治療區(qū)域可以借助于提供給操作醫(yī)師的可視圖像和正反饋預(yù)測并跟蹤，這 將是更加有利的。這些目標(biāo)中的至少一些將通過以下描述的發(fā)明滿足。
[0021] 2、背景摶術(shù)的描沭。以下參考文獻(xiàn)與血管內(nèi)和管腔內(nèi)藥物遞送有關(guān)： 0.Varenne 和 P.Sinnaeve,〃Gene Therapy for Coronary Restenosis:A Promising Strategy for the New Millenium ? "Current Interventional Cardiology Reports，2000,2:309_315.B.J.de Smet 等人，"Metalloproteinase Inhibition Reduces Constrictive Arterial Remodeling After Balloon Angioplasty:A Study in the Atherosclerotic Yucatan Micropig.^Circulation,2000,101:2962-2967. A. W. Chan 等人，〃Update on Pharmacology for Restenosis，"Current Interventional Cardiology Reports, 2001, 3:149-155. Braun-Dullaeus R CjMann M JjDzau V J. Cell cycle progression:new therapeutic target for vascular proliferative disease. Circulation. 1998 ；98 (I):82-9. Gallo R，Padurean A，Jayaraman Tj