用于光動力治療、經(jīng)過化學修飾以增強上皮細胞滲透性和細胞的生物利用度的組分的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光動力學前體藥物，即，4-硫代胸苷(4-TT)，其可以穿過身體上皮細胞組織，例如皮膚、口腔、鼻腔、肺管(pulmonary?tract)、消化道、血腦屏障的上皮細胞組織，包括這一前體藥物在皮膚增生治療的局部應用中的用途，包括皮膚癌、牛皮癬、瘢痕疙瘩、光化性角化病等皮膚增生。
【專利說明】用于光動力治療、經(jīng)過化學修飾以增強上皮細胞滲透性和細胞的生物利用度的組分

【背景技術】
[0001]相關串請的交叉引用
[0002]本申請基于35U.S.C.§ 119(e)要求美國臨時申請61/568，028的優(yōu)先權，該臨時申請的申請日為2011年12月7日，其全文以引用的方式并入本文中。
【技術領域】
[0003]本發(fā)明一般涉及細胞透性和光動力治療，以及更具體地，涉及一種光動力治療分子，4-硫代胸苷，其經(jīng)過化學修飾形成可以穿過身體上皮細胞組織的前體藥物，例如皮膚、口腔、鼻腔、肺管(pulmonary tract)、消化道、血腦屏障的上皮細胞組織，包括這類分子在皮膚增生治療的局部應用中的用途，包括皮膚癌、牛皮癬、瘢痕疙瘩、光化性角化病等皮膚增生。
[0004]背景信息
[0005]上皮細胞增生是最常見的細胞增殖疾病之一。它們都牽涉到器官襯壁或器官膜中的細胞小團體過度增殖，它們組成身體和外界之間的界面。它們的嚴重性可以囊括從溫和的皮膚牛皮癬或光化性角化病(AK)的例子，到嚴重的上皮性腫瘤(癌)如基底細胞癌(BCC)、鱗狀細胞癌(SCC)、黑素瘤(皮膚)、頭頸癌、胃癌、腸癌和膀胱癌的例子。
[0006]皮膚癌的多種形式導致了其成為最常見的癌癥。黑素瘤是它們中唯一一種嚴重威脅生命的癌癥。非黑素瘤的癌癥如BCC，雖然非常常見，但相對地是良性的；而SCC由于偶爾會發(fā)生轉移，因此是中度危險的。增生，如光化性角化病(AK)被稱為癌前期病變，因為如果不進行治療，它們會導致SCC。
[0007]除此之外，還有其他不會威脅到生命的病狀，但會給病人帶來更多的痛苦，并且需要治療。牛皮癬是一種自體免疫疾病，其導致皮膚斑塊的慢性炎癥，引起瘙癢和疼痛。
[0008]相反，瘢痕疙瘩是異常的疤痕，在易感個體的原傷口上，其大小會成倍增加。主要的治療方式是手術切除，但這不可避免地造成另一個傷口，瘢痕疙瘩再次出現(xiàn)的幾率為50%。一種非介入性的治療將會是非常需要的。
[0009]光動力治療(TOT)是一種新型的治療皮膚和內部上皮細胞過度增生疾病的方法。其涉及局部地或全身性地給予光敏試劑，該光敏試劑理想地集中在身體的增生組織中。該化合物本身是無活性的，但在特定波長的光線照射后，該分子就會被化學激活，并被刺激以進行化學反應，從而直接破壞細胞，或導致產(chǎn)生反過來對細胞有害的物質。該化學治療行為的方式是在身體上被限制在目標區(qū)域，而不是將不良的和有害的副作用擴散到病人的整個身體。自然地，PDT的適用領域受組織中光源可到達的程度限制。
[0010]內部癌癥，如肺癌、膀胱癌和那些消化道(如胃/結腸)的癌癥均代表了死亡率的主要原因，以及占所有癌癥死亡病例中相當大的比例。雖然現(xiàn)代的預防方法已經(jīng)成功減低了發(fā)生率，但是在治療方面，特異性治療，即非化學治療的方法幾乎沒有。所有這些癌癥都有一界面面向空氣，這使得發(fā)光探針可能地容易進入這些癌癥中，并從而實施PDT。
[0011]現(xiàn)今PDT領域中的主要參與者是卟吩姆鈉(PH0T0PRIN?)以及5_氨基乙酰丙酸(ALA)。Photoprin是一種卟啉衍生物，其在美國和歐洲被批準全身性使用來治療支氣管癌、肺癌、膀胱癌和食道癌。相反，ALA是卟啉的前體，其在細胞中直接被轉化成原卟啉(protoporphyrin) IX ;其是通過局部地給藥,并被批準用于光化性角化病的治療。它的給藥方式涉及到在感染的區(qū)域上使用乳液，然后用紅光照射14小時。ALA的一種衍生物，氨基乙酰丙酸甲酯(MAL)已經(jīng)被開發(fā)出來并且其商品名為Metvix?，其被用于皮膚的癌前病變(BCC、AK)。
[0012]藥物局部遞送的主要問題是障壁穿透能力差。所有的人類上皮細胞都具有某種保護性的障壁功能，因為其發(fā)揮著邊界角色來對抗外界的環(huán)境。這為例如細菌或病毒或有毒化學成分的不滲透性提供了必要條件，以及提供了保持內部水分的需要。醫(yī)藥用途最重要的上皮組織是皮膚，其結構如圖1所示。皮膚的最外層被稱為角化層或角質層。它是死亡細胞的一種非常緊密的組織，由角蛋白交聯(lián)以及脂肪酸和酯填充，因此，它是身體中最有效的生物屏障，其能防止我們脫水，并且將致病因子排除在外。其他相關的上皮細胞是口腔黏膜、腸黏膜和支氣管黏膜。它們比皮膚更容易透過，因為它們是被設計成吸收和分泌液體、氣體和/或養(yǎng)分的，但是仍然通過它們細胞間的緊密連接來提供強大的障壁功能，其暴露給候選藥物的是疏水性的準連續(xù)層，細胞膜磷脂質。因為滲透進入目標細胞是實現(xiàn)藥物活性所必須的，因此這一膜也是任何藥物的藥物代謝動力學中的最后一步。最后，血腦屏障是非常具有挑戰(zhàn)性的一種上皮細胞，其作為一種高度疏水的脂質薄片將影響所有行為的大腦組織從循環(huán)中分離，從而防止非常適合刺激神經(jīng)組織的藥物遞送到中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)。
[0013]已經(jīng)設計出許多的方法來克服這些重要的障礙。使用稱為穿透促進劑的媒介，與藥物混合，可以改善皮膚的滲透度；本領域技術人員已知的有多種這類的促進劑。然而，在最初的使用位置后，促進劑不會與藥物保持在一起，因為它們是化學分離的分子，因此在通過第一層障壁(如，細胞和血腦屏障)后，不會對滲透隨后的任何障壁起到促進的作用。
[0014]為此，另一種方法已相對成功地被人們嘗試出來，其直接采用旨在改變藥物疏水性的基團來對藥物進行化學衍生，使得其獲得更好的藥物代謝動力學分布。它們有著化學連接促進劑的所有效果。這一策略將允許藥物沿其路徑滲透過所有的膜到達活性部位；然而，藥物分子遞送到所述部位后，該連接的部分必須去除，否則其作用機理(藥物效應動力學)可能會有損害整個藥物的努力的危險。
[0015]需要的就是具備克服與上皮細胞和細胞膜相關障礙的能力的PDT活性組分。


【發(fā)明內容】

[0016]本發(fā)明公開了一種修飾過的光敏分子的局部使用，用于光動力學治療組織疾病，包括但不限于，腫瘤和增生。
[0017]在一些實施例中，公開了一種光動力學破壞細胞的方法，包括將細胞與包含如式(I)所示光敏結構的組分接觸:
[0018]

【權利要求】
1.一種光動力破壞細胞的方法: 將細胞與包含式(I)所示光敏結構的組分接觸:
其中，R是鏈長在6-20個碳原子之間的烷基或亞烷基，鏈長在6-20個碳原子之間的羥基化烷基或羥基化亞烷基，脂氨基酸基團或糖酸基團； 其中，R1是鏈長在1-15個碳原子之間的烷基或亞烷基，并且所述結構通過細胞膜進入細胞內部；以及 對細胞進行光照以使得細胞中所述光敏結構的光動力學反應破壞細胞。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述接觸步驟包括將所述組分靠近所述細胞放置。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中靠近放置選自靜脈注射、皮下注射、瘤內注射和局部應用組成的組。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述細胞處于活躍增殖中。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中所述細胞是皮膚細胞，并且其中所述皮膚細胞是腫瘤細胞。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中所述皮膚腫瘤細胞選自頭部和頸部癌細胞、牛皮癬細胞、光化性角化病細胞和瘢痕疙瘩細胞組成的組。
7.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中所述細胞是胃癌細胞、結腸癌細胞或膀胱癌細胞。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述光照步驟持續(xù)大約5秒到大約I小時。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中光照的波長范圍是從大約400nm到315nm，劑量范圍是從大約lkj/m2到大約50kJ/m2，并且其中所述光敏結構的濃度范圍是大約3 μ g/ml到大約500 μ g/ml所述組分。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述細胞選自真核細胞、原核細胞、專性細胞內細菌細胞、細菌細胞、病毒感染的細胞和癌細胞組成的組。
11.一種治療上皮增生的方法，所述方法包括: 將一藥學上有效量的包含光敏結構的組分給藥到需要的對象，其中所述結構如式(II)所示:
其中，n是14，并且所述結構穿過細胞膜，進入到所述上皮增生的細胞內部；以及光照所述對象， 其中，光照誘導所述上皮增生細胞中的所述光敏結構發(fā)生光動力學反應。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，進一步包括使用非質子溶劑和生理緩沖液對上皮增生進行預處理。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中，所述非質子溶劑為DMSO，而所述生理緩沖液為磷酸鹽緩沖液或HEPES。
14.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，所述上皮增生是頭部和頸部癌、基底細胞癌、牛皮癬、光化性角化病或瘢痕疙瘩。
15.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，采用的光的波長范圍從大約400nm到315nm之間，劑量范圍從大約lkj/m2到大約50kJ/m2。
16.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，所述光敏結構的濃度范圍是大約3μg/ml到大約500 μ g/ml所述組分。
17.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中所述給藥步驟包括將所述組分靠近所述細胞放置，并且其中靠近放置選自靜脈注射、皮下注射、瘤內注射和局部應用組成的組。
18.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中所述光照步驟持續(xù)大約5秒到大約I小時。
19.一種試劑盒，其中包括: (a)一組分，所述組分包含式(I)所示的光敏結構
其中，R是鏈長在6-20個碳原子之間的烷基或亞烷基，鏈長在6-20個碳原子之間的羥基化烷基或羥基化亞烷基，脂氨基酸基團或糖酸基團；以及 R1是具有0-15個碳原子的烷基或亞烷基； (b)一容器； (C)任選地，一種或多種緩沖液和溶劑；(d)一標簽；以及 (e)如何將所述組分應用到細胞的說明。
20.根據(jù)權利要求19所述的試劑盒，進一步包括一光源，所述光源適合發(fā)射波長范圍在大約400nm到大約315nm間、劑量范圍在大約lkj/m2到大約50kJ/m2之間的光。
21.包含光敏結構的組分的用途，所述結構如式(II)所示:
其中，η是14，并且所述結構穿過細胞膜，進入到腫瘤細胞的細胞內部；用于生產(chǎn)治療腫瘤的藥劑，所述腫瘤在對象中需要治療，其中，當光線應用到所述對象上時，所述光線將誘導腫瘤細胞中的所述光敏結構發(fā)生光動力學反應。
22.根據(jù)權利要求21所述的用途，其中所述藥劑進一步包括非質子溶劑和生理緩沖液。
23.根據(jù)權利要求22所述的用途，其中，所述非質子溶劑為DMS0，而所述緩沖液為磷酸鹽緩沖液或HEPES。
24.根據(jù)權利要求21所述的用途，其中所述腫瘤是上皮增生細胞。
25.根據(jù)權利要求21所述的用途，其中采用的光的波長范圍從大約400nm到315nm之間，劑量范圍從大約lkj/m2到大約50kJ/m2。
26.根據(jù)權利要求21所述的用途，其中，所述光敏結構的濃度范圍是大約3μg/ml到大約500 μ g/ml所述組分。
27.根據(jù)權利要求21所述的用途，其中所述光照步驟持續(xù)大約5秒到大約I小時。
【文檔編號】A61K31/7064GK104168904SQ201280069023
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2012年12月7日 優(yōu)先權日:2011年12月7日
【發(fā)明者】G·特里詹特 申請人:雅格納有限公司