用于免疫调节的4-甲基伞形酮治疗的制作方法
【专利说明】用于免疫调节的4-甲基伞形酮治疗
[0001 ]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求2013年8月12日申请的美国临时申请号61/865084的权益，其通过引用 并入本文。 发明领域
[0003] 本发明涉及免疫调节的组合物和使用组合物来抑制透明质酸合成的方法。本公开 还涉及用于治疗自身免疫性疾病或障碍例如糖尿病或多发性硬化的组合物和方法。
[0004] 政府许可使用权(GOVERNMENT LICENSE RIGHTS)的声明
[0005] 基于国立卫生研究院授予的合同AI101984和DK096087,由美国政府支持获得本发 明。政府对本发明具有一定的权利。
[0006] 背景
[0007] 当身体的免疫系统由于错误而攻击和破坏健康的身体组织时，发生自身免疫性疾 病或障碍。自身免疫性疾病可以在身体中攻击几乎任何组织，并且所有自身免疫性疾病的 特征是炎症和由称为淋巴细胞的免疫细胞导致的局部浸润。
[0008] 作为一个例子，自身免疫性糖尿病，也被称为1型糖尿病或胰岛素依赖型糖尿病 (IDDM)，当身体的免疫系统错误地破坏称为细胞、制造胰岛素的胰腺细胞时发生自身免疫 性糖尿病。对辟田胞的损伤导致由身体产生的胰岛素的不存在或生产不足。在所有的自身免 疫疾病，包括自身免疫性糖尿病中，淋巴细胞经由与细胞外基质(ECM)的相互作用从血流迀 移进入靶组织。在自身免疫性糖尿病的情况下，淋巴细胞通过在胰岛毛细血管和内分泌细 胞之间与ECM的相互作用攻击胰岛。
[0009] 三百个美国孩子中有一个会发展自身免疫性糖尿病。这些个体中的许多个体在他 们展现高血糖之前能通过与自身抗体相关的自身免疫性糖尿病筛查而被确定。因此，如果 给出预防自身免疫性糖尿病的知识和装置，那么存在自身免疫性糖尿病可以被预防的治疗 窗口。本申请描述了新的策略，其用于在处于风险中的个体中逆转和/或预防进展为自身免 疫性糖尿病。
[0010]作为另一示例，多发性硬化(MS)也是一种自身免疫性疾病，但在MS中的自身免疫 活动是针对中枢神经系统(CNS)的抗原。该疾病的特征在于在CNS的部分的炎症，导致神经 轴突周围髓鞘护套的损失(脱髓鞘），轴突损失，和神经元，少突胶质细胞和神经胶质细胞的 最终死亡。对于MS和目前的治疗方法的全面综述，参见，例如，Comps ton，A.等，麦卡尔平的 多发性硬化第4版，丘吉尔利文斯爱思唯尔(McAlpine's Multiple Sclerosis 4th ed.， Churchill Livingstone Elsevier)(2006年）。
[0011] MS是年轻成人中最常见的CNS疾病之一，估计有250万人患有MS。多发性硬化是一 种慢性，进展性，致残性疾病，它一般在青春期后的某个时间攻击受害者，一般在20至40岁 之间做出诊断，虽然发病可出现在更早期。这种疾病不是直接遗传的，虽然遗传易感性在它 的发展中发挥着的一部分作用。多发性硬化(MS)是一种复杂的疾病，其具有异质性临床，病 理学和免疫表型。
[0012]有四种主要的MS临床类型：1)复发-缓解型MS(RRMS)，其特征在于通过用完全恢复 或通过后遗症和恢复时的残余缺陷明确定义的复发;疾病复发之间周期的特征在于缺乏疾 病进展;2)继发进行性MS (SPMS )，其特征在于初始复发缓解型过程，随后是有或没有偶然复 发的进展，次要缓解，和坪(plateaus) ;3)原发性进行性MS(PPMS)，其特点是来自具有偶尔 坪的发病的疾病进展，并允许临时小的改善;和4)进行性复发型MS(PRMS)，其特征在于进行 性疾病发病，具有明确的急性复发，有或没有完全恢复;复发的周期特点是持续的进展。 [0013]临床上，疾病最经常呈现为复发-缓解疾病以及，在较小程度上，呈现为神经失能 的稳定发展。复发-缓解型MS呈现的形式是局灶或多灶性神经功能障碍反复发作。发作可能 会发生，缓和，和复发，似乎在多年之内是随机的。缓解往往是不完全的，因为发作接踵而 来，逐步向下发展与增加的永久性神经缺陷随之而来。对于大多数患者，RRMS的通常过程的 特征在于，反复复发，其与疾病进展的最终发作相关联。疾病的后续过程是不可预测的，尽 管具有复发-缓解疾病的大多数患者最终会发展为继发进行性疾病。在复发-缓解阶段，复 发与临床无活性期交替出现，并且可以或可以不通过后遗症标示，这取决于发作之间的神 经缺陷的存在。在复发-缓解期中的复发之间的时段是临床上稳定的。另一方面，进行性MS 患者在从发作开始或在一段发作后表现出如上述定义的缺陷的稳定增加，但这种指定并不 排除新复发的进一步发生。
[0014] 在健康个体中（即，那些没有自身免疫性疾病或障碍的个体），通过包括FOXP3+调 节性T细胞（T r e g )的调节性T细胞群保持免疫耐受性（S a k a g u c h i，S .，等人， Nat .Rev. Immunol. 10，490 500(2010)) Jreg缺乏或耗尽，会在小鼠和人类中导致多系统的 自身免疫(Wildin，R.S.，等人，Nat.Genet. 27,18 20(2001))而调节性T细胞的过继转移可 以废除自身免疫。
[0015] 在MS中，已知的是，存在于中枢神经系统的Treg限制神经炎症的程度和便利于多 发性硬化，实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)的小鼠模型中的临床恢复，使得治疗自身免疫 性脱髓鞘的多个调查的治疗策略被定向在促进Treg的数目和/或功能。但是，现有的治疗方 法没有被管理以诱导稳定的，功能的F 〇xP3+Treg，这部分是因为Treg在体内是在内向通量 的群体。天然Treg(nTreg)通过胸腺选择继续出现，而引起的Treg(iTreg)起源于周边组织， 这是对炎症刺激的响应，并可以还原为效应T细胞。这种在炎症位点的局部Treg的数目和功 能的变异，可以在外围组织中影响免疫耐受的耐久性。
[0016] 尽管，事实上，已知炎症环境对免疫耐受具有决定性影响，知之甚少的是，组织微 环境如何影响Treg的功能和数量。因此，对于ECM在自身免疫中在淋巴细胞和局部细胞之间 的界面的作用，存在增加的兴趣(Bollyky，P.L.，等人，Curr.Diab.Rep. 12,471 480(2012); Irving-Rodgers，H.F·，等人，Diabetologia 51，1680 1688(2008); Hull，R.L·，等人， J · Biol .Chem. 287,37154 37164(2012) ;Bi tan，Μ·，等人，Diabetes .Metab. Res .Rev .24,413 421 (2008) ;Ziolkowski，A.F.，等人，J.Clin. Invest .122,132 141(2012))。
[0017] 在炎症位点丰富的一个组织成分是透明质酸(HA)，细胞外基质(ECM)多糖。HA具有 许多功能，如为细胞提供支持和锚着，使组织相互分离，促进细胞进行细胞信号传导，发育， 迀移和功能(Bollyky，P.L.，等人(2012)，同上）。说是通过由一类称为透明质酸合酶而被合 成的整合膜蛋白，并且通过细胞膜被挤出到细胞外空间（L a u r e n t，T . C .，等人， Immunol.Cell Biol.74,A1 7(1996))〇
[0018] HA是二糖的聚合物，其包括葡糖醛酸和N-乙酰葡糖胺并且通过交替β-l，4和β-1，3 糖苷键连接。ΗΑ的长度可以是25,000个二糖重复。在体内ΗΑ的聚合物尺寸范围可从5000至 20,000, OOODaAA是由一类称为透明质酸合酶的膜蛋白合成，脊椎动物的透明质酸合酶有 以下三种类型:HAS1，HAS2和HAS3。当透明质酸通过细胞膜被挤出到细胞外空间时，这些酶 通过反复将葡糖醛酸和N-乙酰氨基葡糖加入到新生多糖而加长透明质酸。
[0019] HA是炎症的关键介质，具有在淋巴细胞运输，增殖和抗原呈递中的作用(Laurent， T.C.，和Fraser，J.R.，FASEB J.6,2397-2404(1992) ;Bollyky，P.L.，等人，Cell Mol Immunol ·3,2η-22〇(2〇ιο))。骱在与人自身免疫疾病，包括多发性硬化，Sj5grens疾病， 和自身免疫性甲状腺炎相关的损害中是增加的（Back，S.A.，等人，Nat.Med.ll，966-972 (2005) ； Eng St rom-Laurent,A.^Changes in hyaluronan concentration in tissues and body fluids in disease states.''The Biology of Hyaluronan,CIBA Foundation Symposium，143, .233-47(1989)。； Gianoukakis，A ·，等人，Endocrinol ogy 148，54-62 (2007)。撤还在具有狼疮，类风湿关节炎，银肩病，自身免疫性甲状腺炎的个体血清中增加（ Etlg.S tr3:m:_Laurent，同上;Pit si 11 ides 等人，Rheumatol · 33，5_10( 1994) ;Hansen，C.，等 人，Clin.Exp. Rheumato 1 · 14 Suppl · 15，S59_67(1996) ;Torsteinsdottir 等人， Cl in. Exp. Immunol · 115,554_560(1999) ;Elkayam，0.，等人，Clin.Rheumatol · 19,455_457 (2000) ;Kubo，M.，等人，Arch .Dermatol .Res · 290，579-581 (1998)。
[0020] HA是在慢性炎症组织，包括例如MS损害中具有高丰度（Bollyky，P.L.，等人 (2012)，同上;Back，S.A.，等人，同上）。例如，在一项研究中，HA被显示在MS和EAE的脱髓鞘 损害中累积。慢性MS损害的PLP免疫染色显示该损害的中心完全丧失髓鞘。CD44染色显示损 害中的高水平⑶44，而且也发现了，在GFAP表达反应性星形胶质细胞中升高的⑶44表达。HA 染色显示在损害的脱髓鞘区域中的高水平的HA，但在损害边界具有较低水平的HA(Back S.A.，等人，同上）。
[0021] 通常，慢性炎症组织内存在的HA的形式是短的，高代谢片段(如在以下中所综述的 Bollyky，P.L.，等人（2012)，同上），所述片段是Toll样受体信号传导的促炎症激动剂 (Laurent，T.C.，等人，I mmunol.CellBiol.74，A1 7(1996);Jiang，D.，等人， Physiol.Rev.91，221 264(2011))，驱动树突状细胞的成熟，促进吞噬（Jiang，D.，等人， Nat .Med. 11，1173 1179(2005) ;Termeer，C.，等人，J.Exp .Med. 195，99 111 (2002))。骱表达 往往驱动炎症(Olsson，Μ·等人，PLoS Genet ·7，e100 1332(2011))，这大概是通过产生增加 的HA片段而实现，而HA合成的抑制，包括采用4-甲基伞形酮(4-MU，羟甲香豆素）的治疗，往 往会减少炎症（Y〇shioka，Y.，等人，Arthritis Rheum.65,1160 1170(2013) ;McKallip， R.J.，等人，Toxins(Basel)5，1814 1826(2013) ;Colombaro，V.等人， Nephrol ·Dial · Transplant 28，2484 2493(2013); Saito，T·，等人，Oncol ·Lett · 5，1068-1074(2013))。相对于HA在局部免疫调节中的作用，已知的是，低分子量的HA(LMW-HA)片段 抑制FoxP3+Treg的功能（Bollyky，P·L.，等人，J· Immunol .179,744 747(2007) ；Bollyky, P.L.，等人，J. Immunol. 183,2232 2241(2009))。这些效果是通过TLR信号传导并通过与HA 受体CD44的相互作用介导的。
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