用于炎性疾病的光动力治疗的聚乙二醇化脂质体制剂的制作方法

专利名称：用于炎性疾病的光动力治疗的聚乙二醇化脂质体制剂的制作方法
用于炎性疾病的光动力治疗的聚乙二醇化脂质体制剂发明人受让人塞拉莫普泰克工业公司(CeramOptec Industries Inc)
背景技术：
1.根据35USC 119(e)的国内优先权
本申请要求沃尔夫冈 纽伯格(Wolfgang Neuberger)和福尔克尔 阿尔布雷希特 (Volker Albrecht)在2007年11月15日提交的题为“用于炎性疾病的光动力治疗的聚乙 二酉享化月旨质体制剂，，(PegylatedLiposomal Formulations for PhotoDynaniic Treatment of InflammatoryDiseases)的美国临时专利申请No. 61/003，868的优先权，该专利申请在 此引为参考。2.发明领域总的来说，本发明涉及用于PDT给药的药物投送系统。尤其是，本发明涉及装载有 用于治疗炎性疾病的光敏剂的聚乙二醇化脂质体的使用。3.发明内容陈述光动力疗法(PDT)是一种用于治疗增生性和非增生性疾病的新兴治疗模式。它 是基于事先被定位到靶组织中的某些被称为光敏剂的化学组合物的光活性。在该方法中， 将光敏剂全身性或局部给药，然后在经过等待时期以允许光敏剂在目标组织中积累后，使 用特定波长的光进行照射。PDT的效能取决于光敏剂在靶组织中的选择性积累。光敏剂的 积累和定位依赖于其尺寸、电荷、亲水性、疏水性性质，药物摄取的途径和使用的药物制剂/ 投送系统。因此，重要的是理解这些化合物如何内化到所靶向的异常细胞中。可以将光敏剂携带到待治疗位点的适合的药物制剂是非常重要的。理解细胞使药 物内化的机制，可以帮助设计适合的药物载体。目前，药物投送系统的研究旨在开发用于运 输/携带/使药物组合物到达患病组织的新制剂，从而保护光敏剂免于酶和吞噬细胞的降 解。这增加了溶解性，避免了过早的消除和免疫检测。药物与水溶性和高度挠性聚合物、例如聚乙二醇(PEG)的结合是众所周知的，作 为用于治疗药剂的化学修饰已被广泛接受。聚乙二醇化广泛用于制药工业中，用于改进药 物动力学，降低治疗和诊断药剂的免疫原性。将聚乙二醇(PEG)与装载有药剂的脂质体结 合，通过提供对抗与血浆蛋白和细胞的相互作用的保护性空间阻挡层，极大地增加了脂质 体的循环时间。Davis等的美国专利No. 4，179，337公开了使用无免疫原性和水溶性聚合物 来结合生物活性蛋白/多肽，特别是酶和肽类激素。已经开发了许多治疗性蛋白的PEG-结合物，它们表现出降低的免疫原性和抗原 性以及较长的清除时间，同时保留了显著部分的蛋白的生理活性。聚乙二醇化治疗药剂可 能具有改进的药效性质。一个例子是PEG内含子(Intron)(聚乙二醇化的干扰素α _2a)， 它最近已被批准用于患有肝炎的患者，并在各种不同癌组织中显示出具有抗肿瘤活性。它 毒性较低，可以允许以较高剂量给药。在现有技术中，有许多关于PEG修饰的生物学分子的参考文献。本发明旨在使用PDT治疗发炎细胞。炎症是由身体免疫系统发展的复杂过程，用于保护身体以对抗受伤、感染或任何被免疫系统识别为非自身/外来物质的分子。尽管它 是必需的保护性身体机制，但有时由于炎性成分的不受控制的活性过高，它可能引起大量 不同的炎性疾病，例如过敏症、关节炎症、自体免疫疾病等。在这些发炎部位中，免疫细胞以 过大的方式表达，或在移除感染因子后仍然维持。抗炎性药剂的给药改变了这种状状况，但 仅仅是暂时的。这些抗炎性药物通常本身具有不想要的副作用，使得它们对于许多个体来 说不可耐受。目前用于炎性疾病的疗法旨在治疗症状或缓解疾病，或这两者的组合，这需要频 繁施用药物。最常施用的抗炎性药物，即NSAIDs(非留类抗炎性药物)例如阿司匹林、吲 哚美辛(Indocin)、爱德维(Advil)、瑞力芬(Relafen)等，DMARDs (缓解病情的抗风湿病药 物)例如甲氨蝶呤、来氟米特等，以及镇痛药，具有严重的副作用。因此，开发用于有效治疗 炎性疾病的可靠实用的方法，是重要的。在美国专利No. 5，368，841中，Trauner等公开了通过靶向患病的滑膜来治疗关节 增生性疾病的PDT方法。使用了聚合物制剂来进行光敏剂的受控释放。此外，Aizawa等的 美国专利No. 5，430, 051公开了使用光动力诊断和光动力疗法来治疗关节炎。在上面提到 的PDT方法中，主要的缺点是光敏化药剂被网状内皮系统(RES)检测到，以及在肝脏和脾脏 细胞中积累了比靶组织中更多的药物，从而降低了光敏剂的半衰期，导致更快地从身体消 除。在Carson的美国专利No. 5，028，594中，描述了使用与配体结合的光活化药剂选 择性破坏参与风湿性关节炎的造血细胞。在美国专利No. 7，018395中，Chen公开了光敏剂 与各种配体和免疫球蛋白的结合，用于治疗肿瘤、自身免疫系统疾病和炎症。在两个专利 中，药物的效能受到免疫系统检测和随后的消除的限制。因此，需要适合的制剂或载体系统 来屏蔽光敏剂，并避免免疫系统的检测和加速的过早清除。Levy等的美国专利No. 6，849，058公开了用于在体液中选择性失活被活化的白细 胞的PDT，用于治疗HIV感染的患者或人类中的其他免疫功能疾病。在现有技术的参考文献中，没有公开用于将药物组合物靶向在发炎位点发现的活 化的免疫成分，并减少被肝脏和脾脏中的巨噬细胞摄取的适合的载体。最近的可选方法是 消融(ablation)，但所有用于消融发炎细胞/关节的方法都是侵入性的。在本发明中，提出 了对靶向细胞具有高亲和性的适合的聚乙二醇化脂质体制剂以及侵入性最小的PDT方法， 以对非靶向细胞和肝脏的最小化的副作用用于治疗炎性疾病。发明目标和简述本发明的目的是提供用于患有炎性疾病和增生性关节炎症的患者的侵入性最小 的治疗方法。本发明的另一个目的是提供用于将所需的制剂剂量给药到患病组织区域的改进 的药物投送系统。本发明的另一个目的是使用侵入性最小的PDT来破坏发炎关节中增生滑膜细胞。本发明的另一个目的是 保护被包封药物免于酶和免疫降解，以减少从身体的过早 的消除，并阻止在肝脏和脾脏中的积累。本发明的另一个目的是使用生物相容的、可生物降解的、无毒性的药物投送成分， 将所需药剂投送到治疗位点。
简单来说，本发明提供了被设计用于治疗所有类型的人类炎性疾病的PDT治疗系 统。开发了适合的药物投送系统以靶向被巨噬细胞和其他炎性介质聚集在发炎位点处的增 殖的细胞。疏水性光敏剂被装载于由合成的磷脂形成的脂质体双层中；至少一种合成的磷 脂与聚乙二醇(PEG)分子结合，以阻止在肝脏和脾脏中的积累。此外，(PEG)配制的光敏剂 增加了药物的循环半衰期，增加了溶解性，改变了药物动力学和药效动力学性质。因此，制 剂导致更大量的被投送药物到达患病靶滑膜组织，增加了临床有效性。在一个实施方案中， 将装载有mTHPC的聚乙二醇化脂质体给药于患病的滑膜关节，然后进行光照。活化的光敏 剂在患病滑膜细胞中诱导了细胞毒性效应，从而阻止了进一步的炎症和关节侵蚀，使关节 损伤降到最低。本发明的上述以及其他目的、特点和优点，从下面的描述并结合随附的图阅读后，将变得显而易见。附图简述

图1显示了具有被侵蚀的软骨和骨骼的发炎关节。优诜实施方案的详细描述药物投送系统主要用于将药物靶向患病/异常细胞，用于携带有毒药物组合物， 避免聚集，以及阻止被治疗的人类或动物体内的免疫检测和降解。在本发明中，新的光敏剂 制剂被使用在聚集有活化的免疫组分和炎性介质的靶发炎位点上。目前正在使用或处于临 床研究的不同类型的药物载体是脂质体、微球、纳米颗粒、聚合物载体、聚乙二醇化的和抗 体结合物。仔细选择药物投送系统可以便于向靶区域的投送，并改进药物的治疗指数。本发明提供了合适地配制的光敏剂，它选择性靶向炎症，用于施加光动力疗法 (PDT)。炎症是涉及许多免疫细胞和成分的复杂的过程。炎性反应的后果可以使有益的或 有害的。为了治疗炎症，重要的是了解炎性反应的细胞和分子特点。发炎位点具有增加的 趋化性和免疫刺激活性。活化的免疫细胞的存在增加了细胞因子和其他炎性介质的局部水 平，从而使状况恶化。大多数炎性疾病是包括T和B淋巴细胞、巨噬细胞和树突状细胞不同免疫细胞类 型之间复杂的相互作用的结果。这种细胞相互作用的结果是可以靶向不同组织和器官中大 量不同细胞类型的自身攻击性应答。大多数炎性疾病的病因学还未完全了解。为了治疗炎 性病症，必需了解所涉及的不同免疫细胞类型，以及它们如何彼此相互作用来触发引起组 织或器官损伤的自身免疫炎症。本发明提供了用于选自二氢和四氢卟啉的疏水性光敏剂的稳定化的制剂/投送 系统，其可以特异性靶向炎性位点。在过去几年中，药物投送领域发展极快。这些投送系统 通常的内在局限性是被囊封药物的延迟释放，以及它们被巨噬细胞摄取，导致它们主要在 肝脏和脾脏细胞中积累。这些因素限制了循环时间，以及因此限制了被囊封药物的临床有 效性。因此，需要将药物与能够向这些载体系统提供化学伪装物的适合的药剂进行配制，以 便增加循环半衰期。本发明通过使用聚乙二醇化的脂质体克服了这个问题。聚乙二醇(PEG)是亲水性聚合物，由具有两个可以化学活化的末端羟基的重复的 氧化乙烯亚基构成。PEG的通用结构是H0-(CH2CH2O)n-CH2CH2-OH15 PEG链可以是直链或支 链的。PEG与药物学或生物学可用试剂的结合，需要通过制备具有官能团的PEG衍生物来活 化PEG。PEG上的官能团根据待结合分子的反应性基团进行选择。仔细地选择PEG的分子量以避免被肝脏快速清除以及任何毒性效应。一般来说，分子量> IOOODa的PEG在体内无 毒。分子量高达40-50，OOODa的PEG已被发现是有效的，并广泛用于临床和批准的药物应用。在本发明的一 个实施方案中，将替莫卟吩(间(四羟基苯基)_ 二氢卟酚 (m-THPC))装载在由合成的磷脂构成的脂质体双层中，其中至少一种磷脂与聚乙二醇 (PEG)结合。在本发明中使用的合成的磷脂优选包括一种或多种合成的胆碱，例如二棕榈酰 磷脂酰胆碱(DPPC)，二棕榈酰磷脂酰甘油(DPPG)，二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)，二硬脂 酰磷脂酰胆碱(DSPC)和聚乙二醇化的二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)，它们都是合成生产 的。合成的磷脂的优选比例，对于磷脂酰胆碱与磷脂酰甘油来说，是大约10 1。同样 地，对于磷脂酰胆碱与聚乙二醇化的磷脂来说，优选范围为大约10 1到5 1，而光敏剂 的浓度为0. 0001到0. 15% w/v0与囊封药物的脂质体结合的PEGs的数量可以根据需要变化。目前，使用相对低的 PEG水平以避免在肝脏细胞中的积累，从而避免了 PEG结合物被肝脏的早期螯合，促进了在 靶向炎性位点处的积累，导致选择性增加。避免被单核巨噬细胞系统(MPS)的细胞检测， 从而延长循环半衰期，也是可能的。PEG结合物是高度稳定的单位，因为它们的表面是高度 水合的，一个氧化乙烯分子可以结合两到三个水分子，从而形成水性“斗篷”，其倾向于遮蔽 PEG以阻挡巨噬细胞。此外，PEG在空间上抑制了聚乙二醇化的化合物与各种血清蛋白或细 胞的静电和疏水相互作用，导致被MPS细胞的摄入降低。本发明有助于炎性症状的长期缓 解以及发炎组织的功能恢复和使用，并且没有现有技术方法的副作用。本发明通过下面的实施例进一步进行描述，但不受其限制。图1示意说明了发炎的关节及其免疫成分。正常的关节滑膜是薄的、精细的1-3个 细胞层的衬里，其发挥几种重要功能，但是发炎的关节滑膜其厚度增加到8-10个细胞层。 发炎关节中的增生滑膜组织(关节翳(Parmus)) 103增殖并侵蚀软骨、软骨下骨板107、关 节囊105和韧带。软骨损失导致关节中摩擦增加和运动过程中的疼痛。发炎的滑膜组织激 活免疫应答109，造成关节中炎性物质的增加。炎性物质引起发炎、软骨破坏(breakdown) (位于骨末端处的衬垫)和关节衬里(joint lining)膨胀。光敏剂可以通过关节内或通过静脉内注射给药到发炎关节。发炎的滑膜快速积累 光敏剂。光敏剂给药后进行特异性药物-照光间隔(DLI)，随后通过激光/非激光光源活化 光敏剂，导致细胞毒性效应。光活化导致区域中炎性细胞损坏和坏死。实施例1 靶向自身免疫疾病、风湿性关节炎(RA)的聚乙二醇化的mTHPC RA是最常见的风湿性疾病，影响超过50%的老龄群体。超过210万美国人患有RA ； 其中大约75%的患者是妇女。RA的完整病因学尚未清楚地了解。RA由关节内增加的趋化 和免疫刺激活性引起。活化的免疫细胞的存在，增加了细胞因子和其他炎性介质的局部水 平。随着时间，滑膜增厚，形成了关节翳组织，发生了新生血管化。关节翳增生引起软骨和 骨骼侵蚀，最终导致关节破坏。本发明使用装载有光敏剂mTHPC的聚乙二醇化脂质体靶向 增生滑膜组织(关节翳细胞)。光敏剂可以通过关节内直接注射到发炎滑膜中，通过静脉内 给药或通过表面使用来进行给药。光敏剂可以在短的药物-照光间隔(DLI)期间积累在关 节炎病灶中。然后通过外部或使用(关节内)光学纤维进行光照。活化的光敏剂将能量转移到细胞中的氧上，形成有毒的单线态反应性氧物质，导致关节翳/发炎滑膜细胞的破坏。作为本实施方案的另一个扩展，聚乙二醇化的脂质体可以与抗类风湿因子结合， 用于主动靶向发炎的关节。类风湿因子是在80%的RA感染的患者中发现的抗体，但是在 RA疾病的早期阶段中只有30%的患者具有它们。本优选实施方案的另一个功能是通过阻断淋巴细胞的受体位点来抑制淋巴细胞 的活化，从而阻止活化或黏附。此外，光敏剂可以靶向炎性位点处的血管形成细胞，以阻止 在该区域中形成新的血管。因此，阻止了炎性成分的渗透和向增生的滑膜细胞提供营养。在参考随附的图对本发明的优选实施方案进行描述后，应该理解，本发明不限于 具体的实施方案，本技术领域的专业人员可以在其中执行各种不同的改变和修改，只要不 背离在随附的权利要求书中定义的本发明的范围或精神。
权利要求
用于减轻炎症的聚乙二醇化的脂质体光敏剂制剂，包含脂质体双层，其中所述双层由合成的磷脂构成；至少一种合成的磷脂是连接有聚乙二醇(PEG)的磷脂；以及包含在所述脂质体双层中的疏水性光敏剂。
2.权利要求1的聚乙二醇化的脂质体光敏剂制剂，包含药物载体。
3.权利要求1的聚乙二醇化的脂质体光敏剂制剂，其中所述合成的磷脂是二棕榈酰磷 脂酰胆碱，二棕榈酰磷脂酰甘油和聚乙二醇化的二硬脂酰磷脂酰乙醇胺。
4.权利要求1的聚乙二醇化的脂质体光敏剂制剂，其中所述疏水性光敏剂选自二氢和 四氢卟啉。
5.权利要求4的聚乙二醇化的脂质体光敏剂制剂，其中所述疏水性光敏剂是替莫卟吩。
6.权利要求1的聚乙二醇化的脂质体光敏剂制剂，其中光敏剂的浓度为0.0001到 0. 15w/v%。
7.权利要求1的聚乙二醇化的脂质体光敏剂制剂，其中所述聚乙二醇具有高达大约 40，000到50，OOODa的分子量。
8.权利要求1的聚乙二醇化的脂质体光敏剂制剂，其中所述制剂避免了所述聚乙二醇 化的光敏剂被所述动物的肝脏早期螯合，并避免了被其单核吞噬细胞系统的细胞检测到。
9.用于治疗动物中的发炎组织的方法，包括下列步骤将有效量的权利要求1的聚乙二醇化的脂质体光敏剂制剂给药于所述发炎组织； 允许足够的时间，使所述发炎组织摄入所述结合的复合物； 允许足够的时间，使发炎组织与所述结合的复合物相互作用；以及 向所述发炎组织施加足够量的光照，以控制所述炎症。
10.权利要求9的用于治疗发炎组织的方法，其中所述动物细胞选自单核吞噬细胞系 统，吞噬细胞组织的细胞和巨噬细胞。
11.权利要求9的用于治疗发炎组织的方法，其中所述动物细胞是所述动物的单核吞 噬细胞系统。
12.权利要求9的用于治疗发炎组织的方法，其中所述动物细胞是吞噬细胞组织的细胞。
13.权利要求9的用于治疗发炎组织的方法，其中所述动物细胞是巨噬细胞。
14.权利要求9的用于治疗发炎组织的方法，其中组织炎症在动物关节中由自身免疫 疾病或关节炎问题引起。
15.权利要求9的用于治疗发炎组织的方法，其中所述给药步骤选自局部注射、表面施 加和全身性施加到所述发炎组织中。
16.权利要求9的用于治疗发炎组织的方法，其中所述活化的化合物靶向增生的滑膜 组织。
17.权利要求16的用于治疗发炎组织的方法，其中所述增生的滑膜组织由关节翳细胞 构成。
全文摘要
本申请涉及被设计用于治疗所有类型的人类炎性疾病的PDT治疗系统。本申请开发了适合的药物投送系统以靶向被巨噬细胞和其他炎性介质聚集在发炎位点处的增殖的细胞。疏水性光敏剂被装载于由合成的磷脂形成的脂质体双层中；至少一种合成的磷脂与聚乙二醇(PEG)分子结合，以阻止在肝脏和脾脏中的积累。此外，(PEG)配制的光敏剂增加了药物的循环半衰期，增加了溶解性，改变了药物动力学和药效动力学性质。因此，制剂导致更大量的被投送药物到达患病靶滑膜组织，增加了临床有效性。在一个实施方案中，将装载有mTHPC的聚乙二醇化脂质体给药于患病的滑膜关节，然后进行光照。活化的光敏剂在患病滑膜细胞中诱导了细胞毒性效应，从而阻止了进一步的炎症和关节侵蚀，使关节损伤降到最低。
文档编号A61K9/127GK101861143SQ200880116370
公开日2010年10月13日 申请日期2008年11月14日 优先权日2007年11月15日
发明者沃尔夫冈·纽伯格, 福尔克尔·阿尔布雷希特 申请人:塞拉莫普泰克工业公司