局部血管递送胍乙啶在治疗高血压中的用图
【专利说明】
[0001] 本申请是申请号为"201080028114. 7"、申请日为"2010年4月22日"、发明名称为 "局部血管递送胍乙啶在治疗高血压中的用途"的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明总体涉及治疗疾病的医疗装置、系统和方法。更具体地，本发明涉及通过递 送试剂以降低通向肾动脉和/或肾静脉外膜中活动过度的交感神经活性从而治疗高血压 的方法。
【背景技术】
[0003] 血压过高，或高血压影响着预计30-40%的全世界成人人群。肾性高血压或肾血管 高血压可由因肾动脉变窄的肾灌注不足引起。肾脏作出响应，释放指示机体潴留盐和水的 激素，使得血压升高。肾动脉可由于动脉损伤或动脉粥样硬化而变窄。尽管有效药物疗法 能调节肾素-血管紧张素-醛固酮途经或将过量液体从机体去除并降低血压，但一些高血 压患者（20-30% )患有顽固形式的疾病。
[0004] 顽固性高血压是普遍的临床问题，其当患者不能通过单独的系统药物治疗来控制 高血压时引起。顽固性高血压在老人和肥胖人群中尤其是个问题。这两类人的人口统计数 字都在增长。虽然症状在这些患者中并不明显，但当他们不能控制其血压时，心血管风险极 大增加。
[0005] 高血压也由活动过度的肾交感神经神经引起。肾交感传出神经和传入神经通常沿 着从主动脉到肾动脉外部纵向传递。这些神经对于系统性高血压的引发和维持而言非常 重要。已经证明通过切断这些神经可以降低血压。例证性实验显示患有高胰岛素血症诱 导的高血压的大鼠的肾交感神经神经的去神经将使血压较之对照降低至正常的血压水平 [Huang W-C,等人.Hypertension I"8;32:249_254] 〇
[0006] 经皮或内窥镜的介入过程在美国及世界其他国家中非常普遍。血管内导管体系用 于例如球囊血管成形术、支架置入、粥样斑切除术（atherectomy)、血块清除、光力学疗法和 药物递送的过程。所有这些过程包括将称为导管的长的、狭窄的管道置入机体的动脉、静脉 或其他管腔内，以提供通向机体深处而无需使用开放性外科手术的途径。
[0007] 当肾动脉阻塞引起的高血压不能用药物治疗控制时，另一种可能的疗法包括肾动 脉的球囊血管成形术。极少情况下，外科旁路移植术被认为是可选的治疗办法。虽然肾血 管成形术可以有效降低血压，血管成形术有着由于弹性反冲、切开和新内膜增生而引起的 再狭窄问题。肾脏支架可以改善结果，但也由于新内膜增生而导致动脉再狭窄。
[0008] 虽然过去已经用外科手术方法进行肾脏的去神经，近年来已经研宄使用射频消融 (radio-frequency ablation)来加热并破坏肾动脉内神经的基于导管的疗法。也进行了 RF-消融导管方法的人体试验，报道为降低了参加导管治疗方法的研宄的患者的血压[Krum H，等人· Lancet2009 ;373 (9671) : 1228-1230] 〇
[0009] 虽然利用基于导管的射频（RF)去神经似乎具有治疗效果，尚不知道RF过程对血 管壁和神经造成的永久性损伤会引起什么长期问题。射频能量通过在血管壁产生热量去除 脉管的神经。RF探针接触动脉内衬且RF能量通过组织传递。
[0010] 抗高血压疗法在许多方面存在问题。第一，高血压大部分是无征状疾病。由于缺 乏可察觉症状，患者可以对药物疗法缺乏顺应性。第二，甚至对于对药物疗法高度顺从的 患者，他们的目标血压可能不能达到，不得不求助于介入法。第三，当采取介入时（通常以 肾血管成形术和/或支架的形式），长期影响可以包括再狭窄、发展慢性肾病以及最终肾衰 竭，因为血管成形术导致引起目标动脉纤维化和重建的损伤级联的活化。第四，绕过或去除 肾动脉的神经的外科手术技术是激进的，且可导致许多外科手术并发症。第五，尚不知道动 脉的RF去神经是否会导致狭窄斑块的进一步加重，它是否与已经置入支架的动脉相容，如 果RF探针与大多数患者的厚的斑块接触，通过厚的斑块或纤维性内膜的能量传递是否将 足以影响基础神经过程，或不仅神经，而且动脉壁平滑肌的有效减弱是否会导致血管滋养 管的反应性过多血管的形成和斑块坏死（如果坏死的斑块破裂，将导致急性肾局部缺血或 慢性肾病）。因此，设计成用RF能量或外科手术切开进行交感神经去神经的体系和方案受 限于其对高血压疾病种类的适用性，或它们可产生并非原发疾病固有的新的血管并发症。
[0011] 神经毒剂如肉毒杆菌毒素、β -环蛇毒素（及其他蛇毒素）、破伤风毒素和α -蛛 毒素已经用于或建议用于许多外科手术技术中来阻断神经、减少肌肉活性或使肌肉麻痹。 神经肌肉阻断剂如筒箭毒碱、二丙烯基正箭毒碱、哌库溴铵、罗库溴铵、泮库溴铵、维库溴铵 (及最初衍生自南美部落的麻痹飞镖和箭的其他箭毒样药物）也已用于通过与运动终板上 胆碱能受体竞争而导致麻痹。箭毒样试剂与毒素相比作用较弱。例如，已经使用肉毒杆菌 毒素（其可以是A型到G型的7种不同的血清学独特类型之一），且其被FDA批准治疗斜 视、眼睑痉挛、半面痉挛、中等到严重的皱眉纹的改善（化妆品），以及用于治疗过度腋下出 汗。肉毒杆菌毒素的这些用途的每一种显示几个月到一年以上的治疗效果。
[0012] 肉毒杆菌毒素的致死量在小鼠实验中测定为约lng/kg。肉毒杆菌毒素的现用形 式，Myobloc ?和B〇t〇X?的比活性分别为70 - 130U/ng和约20U/ng。腹膜内给药后72小 时，测试发现50 %的小鼠中的毒素致死量为一个单位（IU)。Myobloc的可利用形式为2500、 5000或10000U/瓶，且为治疗颈部肌张力失常开出的剂量为合计2500到5000U。Botox的 可利用形式为IOOU/瓶，且为颈部肌张力失常开出的剂量为200-300U，为腋窝多汗症开出 的剂量为50-75U，或为眼睑痉挛开出分布在6支注射剂中的12U。活性肉毒杆菌毒素由总 质量为150kDa的重链和轻链组成；因此，每Ing活性材料包含大约40亿个活性毒素分子。
[0013] 目前的抗高血压药通常通过阻断肾素-血管紧张素-醛固酮轴或通过作为利尿药 来调节血压。更早一代的抗高血压药具有直接削弱肾神经系统的作用方式。试剂如胍乙啶、 胍那克林和溴苄铵甲苯磺酸盐通过阻止去甲肾上腺素（又名去甲基肾上腺素）从交感神经 末端的释放来调节高血压。用胍乙啶通过干扰刺激性的囊泡释放和通过在突触囊泡代替去 甲肾上腺素从而完成交感神经阻断。交感神经功能衰竭之前在大鼠和仓鼠而不是人中证 明，也许因为胍乙啶通常是全身性递送，且诱导人的交感神经去神经所需的高局部浓度将 达到非常不希望的全身性副作用的风险。使用胍乙啶在啮齿类动物中产生功能性去神经被 认为是永久性的，大鼠处理后长达63周内没有组织再生神经的迹象。高剂量时，胍乙啶抑 制线粒体呼吸并导致神经元死亡。对本发明重要的是，胍乙啶可用于以剂量依赖性方式产 生局部去神经，且没有远场效应（far-field effects)。这已经从由Demas和Bartness, J Neurosci Methods 2001进行的实验中观察到，其中将胍乙啶注射入仓鼠后腿臀部与对侧 注射对照相比。这是一个优点，即，使用试剂来将效果定位在特定的肾动脉，而不扩散超过 肾交感神经节到达脊髓或其他神经系统。本发明也感兴趣的是以下公开的观察结果：胍乙 啶选择性破坏神经节后的去甲肾上腺素激活的神经元（从而减少去甲肾上腺素），同时避 免破坏多巴胺能纤维和非神经系统的分泌儿茶酚胺的细胞。因为这种高水平特异性，选择 胍乙啶用作有用的疗法。最后，胍乙啶由于其阻断交感神经功能的能力被FDA批准用作全 身性抗高血压药，但是没有被批准用于会引起长期或永久性去神经的局部给药。
[0014] 局部递送胍乙啶在仓鼠后腿臀部产生局部化交感神经阻断，如Demas和Bartness 在2001所观察到的。将每微升各自包含5到10微克的胍乙啶的2微升的一系列10到20 剂注射剂单侧注射入仓鼠的腹股沟脂肪组织，与类似地将安慰注射剂注射入对侧腹股沟脂 肪组织相比，其中递送至少200微克时观察到一侧对比另一侧的功能性交感神经阻断，不 管是使用10或20剂注射剂（每剂各自含2微升）。这种情况下通过在递送后2周测定组 织中去甲肾上腺素含量来确定结果，接受胍乙啶的那侧对比对照（安慰剂）侧明显减少。
[0015] 胍乙啶的化学名称是[2-(六氢-1(2H)_吖辛因基）乙基]-胍，并通常以硫酸 盐形式（胍乙啶硫酸盐或胍乙啶单硫酸盐）（CAS 645-43-2)提供，化学名称是[2-(六 氢-1(2H)_吖辛因基）乙基]-胍硫酸盐（1:1)。胍乙啶以商品名Ismelin销售。
[0016] 其他试剂也已显示产生部分或完全的交感神经阻断。这些包括免疫交感神经阻断 剂抗神经生长因子（抗-NGF);自身免疫交感神经阻断剂抗-多巴胺β -羟化酶（抗-D β H) 和抗乙酰胆碱酯酶（抗-AChe);化学性交感神经阻断剂6-羟基多巴胺（6-OHDA)、溴苄铵 甲苯磺酸盐、胍那克林和N-(2-氯乙基）-N-乙基-2-溴苄胺（DSP4);和免疫毒素交感神经 阻断剂0X7-SAP、192-SAP、抗-多巴胺β -羟化酶皂草素（DBH-SAP)，和抗-多巴胺β -羟 化酶免疫毒素（DHIT)。这些试剂的完整描述可在Picklo MJ，J Autonom Nerv Sys 1997; 62:111-125找到。苯酚和乙醇也用于产生化学性交感神经阻断，且也用于本发明方法。其 他的交感神经阻滞剂包括α -2-拮抗剂例如氯压定、胍法新、甲基多巴、胍基衍生物如二甲 苄胍、胍乙啶、胍生、异哇胍、异喹胍、胍氯酚、胍那佐定、胍诺沙苄、胍氰定、胍那决尔等；咪 唑啉受体拮抗剂，例如莫索尼啶、利美尼啶等；神经节阻断或烟碱拮抗剂例如美加明、咪噻 吩等；MOI抑制剂例如帕吉林等；肾上腺素摄取抑制剂例如萝芙木碱、利血平等；酪氨酸羟 化酶抑制剂例如甲酪氨酸等；α -1阻滞剂例如哌唑嗪、吲哚哌胺、三甲氧唑啉、多沙唑嗪、 呱胺甲尿啶等；非选择性α阻滞剂例如酚妥拉明等；血清素拮抗剂例如酮色林等；和内皮 素拮抗剂例如波生坦、安贝生坦、西他塞坦等。
[0017] 此外，使神经硬化的试剂可用于产生神经组织崩溃或抗交感神经作用。导致神经 血管周围损害的硬化剂包括奎吖因、氯奎、十四烷基硫酸钠、乙醇胺油酸酯、鱼肝油酸钠、聚 多卡醇、苯酚、乙醇或高渗溶液。
[0018] 肾交感神经活性导致去甲肾上腺素的产生。已经非常确定，肾交感神经阻断（也 称为肾动脉交感神经阻断或肾去神经）减少肾中的去甲肾上腺素的累积。这通过Connors 于2004公开的对于猪、Mizelle于1987公开的对于狗和Katholi于1981公开的对于大鼠 的包括肾动脉手术去神经的研宄来测定。事实上，已经证实对侧肾动脉假手术的一侧肾动 脉的手术去神经较之对照侧导致肾脏中去神经侧上的去甲肾上腺素减少大约90%或更多。 因此去神经的该迹象用作代用品来测试大动物如猪的去神经方法，因为这些动物通常不会 发展原发性高血压。此外，去神经和去甲肾上腺素累积之间的联系的证明已经存在于从肾 溢出的去甲肾上腺素中，按肾静脉流出血测定[如Krum等人，Lancet 2009报道]。此外， 在大的动物模型（例如猪模型）中降低肾去甲肾上腺素的能力之间形成的进一步关系显示 减少高血压人类患者的血压的能力。
[0019] 由于将血压降至低于正常水平而固有的副作用，肾动脉的完全的交感神经阻断仍 然存在问题。在过去的30年内，当将降低高血压与治疗益处相关联时，从未间断的争论 围绕"J 曲线"的存在和影响发生[Cruickshank J, Current Cardiology Reports 2003; 5:441-452]。这种争论强调了治疗高血压的要点：虽然降低血压可以减少心血管发病率和 死亡率，过大的降低导致益处的逆转。用外科的交感神经阻断术，肾传出神经和传入神经被 完全去除，所以没有能力来"滴定"给定患者的交感神经阻断的量。本发明建议了改善的治 疗方法，通过将能够产生剂量依赖性交感神经阻断的神经变性剂或交感神经阻滞剂外膜递 送至需要治疗的个体患者从而使该方法可被滴定。假设适当的剂量滴定，疗法可适于到达 J曲线的底部，而不会过量且不会导致血压过低效果。
[0020] 鉴于所有这些理由，将需要提供用于外膜/血管周围递送神经毒剂、抗交感神经 剂、交感神经阻断剂或神经肌肉阻断剂（以及可以调节神经功能的其他试剂，神经调节剂） 的其他和改善的方法以及试剂盒，以实现生物学和可逆的去神经，同时不对血管产生损伤 或加重原发性血管病。特别是，它将有益于提供将治疗浓度的神经调节剂特异性靶向进入 外膜和血管周围组织的方法，其中交感传出神经和传入神经位于所述组织中。如果所述方 法可以将药物有效递送入靶向组织并限制或避免药物损失进入管腔血流中，这将是更加有 利的。如果所述方法可以增加神经调节剂在外膜和外膜周围的局部化，避免药剂扩散到周 围器官或神经，这将是更加有利的。如果组织中的神经调节剂的这种治疗浓度的持续性也 增加，特别是围绕交感神经的靶向组织，包括围绕血管壁的外膜组织，这将是更加有利的。 此外，在理想的治疗区域增加神经调节剂递送的一致性是有利的。如果神经调节剂递送的 所述组织区域或治疗区域可以借助于提供给操作医师的可视图像和正反馈预测并跟踪，这 将是更加有利的。这些目标中的至少一些将通过以下描述的发明满足。
[0021] 2、背景抟术的描沭。以下参考文献与血管内和管腔内药物递送有关： 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