CN1636020A - 控制动物体内血管生成的方法 - Google Patents

Abstract

使用能够与细胞表面半乳凝素相互作用的治疗材料来控制依赖血管生成或受血管生成调节的疾病状态。特定的治疗材料包含聚合主链，其中聚合主链含有用糖封端的悬垂侧链。本发明公开了具体的治疗材料，其中聚合主链以半乳糖醛酸为基础，侧链以阿拉伯糖或半乳糖封端。

Description

控制动物体内血管生成的方法

发明领域

本发明涉及控制动物体内血管生成的方法和组合物。更特别的是本发明涉及一些疾病治疗的材料和方法，其中血管生成是这些疾病的一个致病因素。最具体的是本发明涉及使用能够与半乳凝素相互作用的化合物控制血管生成的方法和材料。

发明背景

医学科学界已经认识到血管生成是导致多种不同疾病状态起始和/或发展的重要因素。这里所说的术语“血管生成”指新血管形成并长入组织或器官内。正常的生理条件下，人和动物只有在特定有限的情形中才会发生血管生成。例如，在伤口愈合，胎儿和胚胎的发育，以及黄体，子宫内膜和胎盘的形成过程中通常可以观察到血管生成。已经发现在许多疾病状态下血管生成的过程被改变，而且在许多情形下与疾病相关的病理损伤与不可控的血管生成有关。

大家认为可控和不可控的血管生成以类似的方式进行。由基底膜包绕的内皮细胞和外膜细胞形成毛细血管。当基底膜被内皮细胞和白细胞释放的酶腐蚀时血管生成就开始了。然后紧贴血管腔的内皮细胞突出通过基底膜。血管生成刺激物诱导内皮细胞迁移通过已被腐蚀的基底膜。移出的细胞形成与原血管不相连的“芽”，在“芽”所在处内皮细胞开始有丝分裂和增殖。内皮细胞芽彼此融合形成毛细血管环，创造出新血管。新的微血管系统的创造能导致疾病状态的发生或恶化。

持续的无节制的血管生成可出现在多种疾病状态，肿瘤转移以及内皮细胞异常生长的过程中，而且它也促成了这些情形下所发生的病理损伤。无节制的血管生成所导致的多种病理状态已经一起被分在血管生成依赖性或血管生成相关性疾病组。对血管生成过程进行控制的治疗可以消除或减轻这些疾病。

血管生成所引起的一种疾病的例子是眼新血管形成疾病。这种疾病的特征是新血管侵入眼睛结构如视网膜或角膜中。它是导致失明最常见的病因，涉及大约二十种眼病。在老年性黄斑变性中，随着视网膜色素上皮层下的纤管组织的增生，脉络膜毛细血管向内生长穿透Bruch氏膜上的缺陷导致了相关的视觉问题。血管生成引起的损伤也与糖尿病视网膜病，发育不良视网膜病，角膜移植排异，新血管形成性青光眼以及晶状体后的纤维组织形成相关。与角膜新血管形成相关的其他疾病和状态包括但不局限于流行性角结膜炎，维生素A缺乏症，隐形眼镜过度磨损，特异性角膜炎，上缘角膜炎，翼状胬肉干性角膜炎，Sjogren氏综合征，痤疮酒糟鼻，梅毒，分枝杆菌感染，脂质变性，化学灼伤，细菌性溃疡，真菌性溃疡，单纯疱疹感染，带状疱疹感染，原生动物感染，Kaposi氏肉瘤，Mooren氏溃疡，Terrien边缘变性，边缘性角质层分离，类风湿性关节炎，系统性狼疮，多动脉炎，创伤，Wegener氏结节病，巩膜炎，Stevens-Johnson病，类天疱疮，放射状角膜切开术和角膜移植排异.

与视网膜/脉络膜新血管形成相关的疾病包括但不局限于糖尿病视网膜病，黄斑变性，镰状细胞贫血，类肉瘤，梅毒，弹力纤维性假黄瘤、培基特氏病，静脉闭塞，动脉闭塞，颈动脉阻塞病，慢性色素层炎/玻璃体炎，分枝杆菌感染，Lyme病，系统性红斑狼疮，发育不良视网膜病，Eales病，Behcet病，导致视网膜炎或脉络膜炎症的感染，假定的眼组织胞浆菌病，Best氏病，近视眼，视窝，Stargardt氏病，中间葡萄膜炎，慢性视网膜剥离，高黏度综合征，弓形体病，创伤和激光术后并发症。其他的疾病包括但不局限于与潮红(脚踝的新血管形成)相关的疾病和包含各种增生性玻璃体视网膜病变的由纤管组织或纤维组织异常增殖所引起的疾病。

认定血管生成参与的另外一种疾病是类风湿关节炎。关节滑膜层的血管出现血管生成。除了形成新的血管网络外，内皮细胞还释放一些导致血管翳生长和软骨破坏的因子和活性氧。参与血管生成的因子可能积极地促成了类风湿性关节炎的慢性炎症状态，并有助于维持这种状态。

与血管生成相关的因子可能也在骨关节炎中起作用。血管生成相关因子对软骨细胞的激活促成了关节的破坏。在晚期，血管生成因子将促进新骨的形成。阻止骨破坏的治疗干预可以中断这种疾病的进程，缓解关节炎对病人的折磨。

慢性炎症可能也涉及病理性的血管生成。这种疾病状态如溃疡性结肠炎和克隆氏病中出现了新血管向内长入炎症组织的组织学变化。巴尔通氏体病——南美发现的一种细菌感染可以导致特征为血管内皮细胞增生的慢性疾病期。在动脉粥样硬化中发现也与血管生成相关的另一种病理作用。已经显示血管内壁形成的斑块具有刺激血管生成的活性。

儿童时期最常见的血管生成性疾病之一是血管瘤。在大多数情况下，肿瘤是良性的，不需干预可自行消退。较严重时肿瘤生长成海绵状浸润性大肿瘤，并且出现临床并发症。全身性血管瘤——血管瘤病致死率高。存在不能用目前正在使用的治疗方法进行治疗的治疗耐受性血管瘤。

血管生成也是导致真性红细胞增多症或遗传性出血性毛细血管扩张等遗传性疾病中损伤的原因。这是一种以多发性小血管瘤，血管或淋巴管的肿瘤为特征的遗传性疾病。血管瘤存在于皮肤和黏膜内，经常伴有纽血(鼻出血)或胃肠出血，有时伴有肺或肝动静脉瘘。

在实体瘤的形成和转移过程中血管生成的作用非常突出。已经发现血管生成因子与几种实体瘤如横纹肌肉瘤，成视网膜细胞瘤，Ewing肉瘤，神经母细胞瘤和骨肉瘤相关。没有血液供应提供营养和排出细胞代谢废物肿瘤不能长大。血管生成在实体瘤以及良性肿瘤如听神经瘤，神经纤维瘤，沙眼，化脓性肉芽肿中很重要。防止血管生成可以阻止这些肿瘤的生长，并阻止肿瘤存在所造成的动物损伤的发生。

应该注意的是血管生成与血源性肿瘤如白血病，发生无节制白细胞增殖的通常还伴有贫血，血液凝固受损以及淋巴结，肝，脾的肿大的多种急性或慢性骨髓增生性疾病中的任何一种相关。大家相信血管生成在骨髓异常中起作用，这种异常导致了类白血病肿瘤的发生。

血管生成在肿瘤转移的两个阶段都重要。血管生成刺激在第一阶段，即肿瘤血管形成时比较重要，其中肿瘤血管的形成使肿瘤细胞能够进入血流并循环到全身。肿瘤细胞离开原发位点并停留在继发转移位点后，必需形成血管后新肿瘤才能生长和长大。因此，阻止和控制血管生成可防止肿瘤转移，也可能防止原发位点的赘生性生长.

对血管生成在肿瘤的维持和转移中所起作用的认识形成了判断乳腺癌的预后的指标。在入侵乳腺癌新血管生成最密集的区域计数微血管密度可以确定原发肿瘤的新血管形成量。发现高水平的微血管密度与肿瘤复发相关。采用对血管生成进行控制的治疗方式可以终止肿瘤复发。

血管生成也参与正常的生理过程如生育和伤口愈合。血管生成是排卵和受精后囊胚植入的一个重要步骤。防止血管生成可以用来诱导停经，阻止排卵或囊胚植入，因此可以防止怀孕。

在伤口愈合过程中，过度修复或纤维组织形成是外科手术一种有害的副作用，它可能由血管生成导致，或因血管生成而恶化。粘连是外科手术一种常见的并发症，会导致一些问题如小肠梗阻的出现。

清楚的是，通过控制血管生成的过程能够控制许多疾病状态的发生和进展。基于此，一些人已经多次尝试研制能够控制血管生成的材料和治疗方法。然而，许多在体外试验中看起来有应用前景的材料用于体内时被证明相对无效。而且许多这种类型的材料不稳定，有毒或者难以应用。因此需要研究出能够可靠地控制血管生成的方法和材料。

本发明意识到半乳凝素在调节血管生成时起重要作用。本发明进一步认识到能与半乳凝素作用的化合物可以控制一些疾病状态，其中血管生成在这些疾病中起作用。

发明概述

本发明公开了一种控制生物体内血管生成的方法。此方法包括向生物体施用有效治疗量的能与半乳凝素结合的化合物的步骤。在具体实施例中，治疗有效的化合物包含由鼠李糖残基中断的基本脱甲氧基化的多聚半乳糖醛酸。在其他例子中，化合物的特点是含有悬垂侧链的聚合主链，其中侧链被半乳糖或阿拉伯糖单元封端。在具体的例子中，化合物包含一种改性的果胶，特定的改性果胶包括PH改性果胶，酶改性果胶或热改性果胶。

治疗有效的化合物可采用口服，经皮，局部或注射的方式施用。

在特定的实施例中，本发明的治疗是针对那些依赖新血管生成的疾病。本发明也包括用于控制动物体内血管生成的化合物。这些化合物包含一个可操作性地与半乳凝素的碳水化合物结合位点结合的第一功能部分，和一个可操作性地使蛋白质变性的第二功能部分。

发明详述

本发明认识到半乳凝素在血管生成中所起的作用，并提供了能够有利地与半乳凝素相互作用的治疗物质，因此可以调节血管生成依赖性疾病的表现或阻止其表现的发生。更具体地说，本发明认识到特定的碳水化合物材料可与半乳凝素结合或与其相互作用，从而调节半乳凝素与细胞结构的相互作用，并且控制血管生成。

半乳凝素包含由植物和动物细胞表达的一个蛋白质家族，它能够和β-半乳糖苷糖结合。在细胞表面，细胞质和细胞外液中可发现这些蛋白。通常分子量范围是29-34kd(千道尔顿)，它们对含有β-半乳糖苷的物质有亲和力，已经发现在许多生物过程中起重要作用。半乳凝素-1和半乳凝素-3是这个家族的特殊成员，已经发现它们能够与多种细胞结构相互作用，体外试验表明半乳凝素-3能促进血管生成。

虽然已经知道在体外试验中半乳凝素能够与半乳糖和其他类似的单糖结合，但在体内试验过程中那些单糖在调节血管生成时却没有治疗效应。不希望受这种思维方式的束缚，发明者在此假设这些相对小的糖分子不能阻断，激活，抑制，或者说不能与半乳凝素的其他部分相互作用。因此，实施本发明的优选材料通常包含含有活性半乳凝素结合糖位点且分子量比单糖高的分子。这种分子优选的最小分子量至少为300道尔顿，最典型的最小分子量范围是300-2000道尔顿。一些特别优选的材料分子量范围更高。

一类优选的治疗材料包含含有一种或多种糖如悬垂的半乳糖或阿拉伯糖的寡聚物或多聚物。寡聚物或多聚物主链可以是合成的也可以是有机的。专利号为6423314的美国专利公开了这种类型的材料，其公开内容在此引作参考。这种材料优选的分子量范围是300-50000道尔顿。应该注意的是高分子碳水化合物的分子量测定本身有不确定性，测得的分子量在某种程度上取决于测定分子量所采用的方法。此处的分子量是基于粘度测定而获得的，这种技术是本领域公知技术。

落入这一领域的一组材料包含一种含有悬垂的鼠李糖残基的基本脱甲氧基化的多聚半乳糖醛酸主链。在这种类型的材料中，末端的从主链悬垂的半乳糖或阿拉伯糖单元与半乳凝素结合。这种分子的其余部分通过调节免疫反应加强化合物的作用，如上所述，不希望受这种思维方式的束缚，发明者相信这个分子的其他部分或者与半乳凝素的剩余部分发生相互作用和/或延长糖部分与半乳凝素的结合。下面的式I-V描述了这种普通类型的材料，需要理解的是遵照本发明的原则还可以制备和使用这种通用化合物的其他变异体。

β-D-Galp→X_n-Y                             (I)

其中n≥1。

其中n≥1。

其中n≥1。

果胶是一种含有高度分支结构的复杂的碳水化合物，由带有多个悬垂分支侧链的脱甲氧基化多聚半乳糖醛酸主链组成。分支形成以“平滑”和“多毛”为特征的区域。已经发现通过采用多种化学的，酶或物理的处理方法可以对果胶进行改性，使果胶分子断裂成含有更线性化，分支减少并带有悬垂的鼠李糖残基侧链的基本脱甲氧基多聚半乳糖醛酸主链的较小部分。改性的果胶这种材料本领域已公知，其治疗癌症的有效性已经确定。美国专利5895784中描述了改性的果胶材料，其制备方法以及使用这种材料治疗多种肿瘤的过程，其公开内容在此引作参考。‘784专利中的材料可以采用以PH改性为基础的方法制备，即先将果胶放入溶液中，让果胶暴露在PH值的一系列程序性变化中使果胶分子降解从而得到治疗有效的改性果胶。‘784专利中的材料最优选的制备方式是由柑桔果胶制备，但要明白这种改性的果胶可以由其他来源如苹果果胶及其类似的果胶起始原料制备得到。对果胶进行酶处理，或实施物理过程如加热也可实现改性过程。改性果胶，其制备方法及使用进一步公开在美国专利5834442和申请序列号为08/024487的美国专利申请中，其公开内容在此引作参考。这种类型的改性果胶的一般分子量范围是1-50千道尔顿，这种材料优选的平均分子量是约1-15千道尔顿，一个特定材料组的分子量是约10千道尔顿。另外一个优选组的分子量是15-60千道尔顿，其中特殊组的分子量范围是20-40千道尔顿，一种特定材料的分子量是约25千道尔顿。

以前的文献已经公开这种改性的果胶材料对许多癌症有治疗效应，这些材料能够与半乳凝素相互作用，包括半乳凝素-1和半乳凝素-3，因此也具有控制一些疾病和状态的作用，其中血管生成是这些疾病的一个致病因子。根据本发明，可以使用改性的果胶材料和其他能够和半乳凝素相互作用的材料来控制或调节血管生成。可以采用口服，静脉注射，或直接注射到受累组织如直接注入患有关节炎的关节内的方式施用这些材料。在有些例子中，可以局部施用这种材料，如以滴眼液，鼻喷雾剂，软膏剂或类似制剂的方式施用。也可以采用其他方式如经皮传输，吸入或与之类似的方式施用。

虽然接下来的讨论主要针对以改性的果胶为基础的治疗性材料，但要明白的是本发明并不是如此局限。依据本发明的一般原则，能够与半乳凝素相互作用并阻断半乳凝素效应的一大类化合物中的任何一种都可以用来治疗免疫调节性疾病。在优选实施例中，这些材料包含碳水化合物材料，因为这种材料毒性低，能与半乳凝素发生较强的作用。改性的果胶材料是一组特别优选的碳水化合物材料。同样可以采用相似的方式施用其合成和半合成的类似物如多聚半乳糖醛酸。

本发明的另一类材料包含含有第一部分的分子，典型的第一部分是与第二部分相连且能够与半乳凝素结合的一种碳水化合物，其中第二部分可以使蛋白灭活或调节蛋白的活性。第二部分可以不是碳水化合物，并且可以包含一种使蛋白片断发生交联或变性的材料，蛋白片断包含半乳凝素的活性部分或者能与半乳凝素相互作用的另一种蛋白的活性部分。这些材料包括活性成分如单独使用的硫或其他硫族元素或组合形式如硫醇基，巯基以及其他类似的形式。其他的活性成分可以包含氰基，硫氰酸基，烷化剂，醛以及类似物。

上述的化合物可以采用本领域技术人员熟知的剂型方法制备成药学上可接受的制剂。可采用常规途径施用这些制剂。通常可采用局部，经皮，口服，直肠内或胃肠外(如静脉内，皮下，肌肉内)的途径施用这些组合物。另外，可以将组合物与埋植在药物输送期望位置如肿瘤所在部位的邻近区域的可生物降解的聚合物形成一体，使组合物能持续释放。Brem et al，J.Neurosury.7 4：441-446(1991)详细描述了这种可生物降解的聚合物及其应用。

化合物的剂量取决于治疗的疾病状态，特定的化合物种类和其他的临床因素如体重，病人状态和给药途径。要理解的是本发明既可以治疗人，也可以治疗牲畜。人口服时，一般大约0.1-450mg/kg/天的剂量就足够了，优选大约0.5mg/kg/天到50mg/kg/天，最优选为大约1-20mg/kg/天。

剂型包括那些适用于口服，直肠，眼(包括玻璃体内或眼房内)，鼻，局部(包括口夹和舌下)，阴道或肠胃外(包括黏膜下，肌肉内，静脉内，皮内，气管内和硬膜外)施用的剂型。这些剂型可以方便的以单位剂量形式存在，采用常规的药学技术制备。这些技术包括使活性成分与药学载体或赋形剂形成结合体的步骤。一般采用使活性成分与液体载体或高度分散的固体载体或两者形成均一紧密结合体的方法制备这些剂型，如果需要，需进一步使产品成型。

本发明适用于口服的剂型可以以分散单位如含有预先确定量活性成分的胶囊，或片剂；粉剂或颗粒剂；水溶性液体或非水溶性液体中的溶液或悬浮液；或水包油乳剂或油包水乳剂以及大丸剂等形式存在。

在任选存在一种或多种辅助成分时采用压片或铸模的方式制备片剂。在合适的机器中，压缩任选地与粘合剂，润滑剂，惰性稀释液，防腐剂，表面活性剂或分散剂混合的呈自由流动形式如粉状或颗粒状的活性成分制备压片。在合适的机器中，对惰性液体稀释剂湿润的粉状化合物的混合物进行铸模可制备铸模片。可选择性地使这些片剂形成包衣或包膜，这样所得到的剂型可以缓慢地控制性释放其中的活性成分。

适合口腔局部应用的剂型包括含有活性成分的锭剂，其中活性成分存在于调味基质中，而调味基质一般为蔗糖，金合欢或西黄耆胶；包含惰性基质如凝胶和甘油，或蔗糖和金合欢胶中的活性成分的软锭剂；合适液体载体中含有待施用活性成分的嗽口液。

适合皮肤局部应用的剂型可以是含有活性成分的软膏，乳剂，凝胶或糊剂，施用时活性成分存在于药学可接受的载体中。一个优选的局部输送途径是含有待施用活性成分的经皮贴片。

适合于直肠应用的制剂可以是含有合适基质的栓剂，例如基质包括可可油或一种水杨酸盐。

载体是固体时，适合于鼻应用的制剂包括一种含有一定大小如20-500μm颗粒的粗糙粉末，可以以鼻吸药的方式施用，例如可以使装粉末的容器靠近鼻，快速吸入使粉末通过鼻通道。当载体是液体时，合适的施用剂型如鼻喷雾剂或鼻滴剂中含有活性成分的水性或油性溶液。

适合于阴道应用的制剂可以是含有除活性成分之外的适当本领域熟知载体的阴道栓剂、棉塞、乳剂、凝胶、糊剂、泡沫或喷雾制剂。

适合于胃肠外应用的剂型包括可能含有抗氧化剂，缓冲液，抑菌剂和使制剂与意向接受者血液等渗的溶质的水性或非水性无菌注射液；可能包含有悬浮物质和增稠剂的水性或非水性无菌悬浮液。这些剂型可以装在单位剂量或多剂量容器如密封的安培瓶或小管中，保存在冷冻干燥状态(冻干)，只需要在临使用前加入无菌液体载体如注射用水。可以从无菌粉，颗粒和上述的片剂临时配制注射液和悬浮液。

优选的单位剂量制剂包含一天的剂量或单位，一天的分次剂量，或者是如上所述的施用成分的合适部分。

要理解的是除了上面特别提到的成分外，本发明的制剂可以包括与正在讨论的剂型相关的本领域常见的其他成分，例如适合于口服的制剂可以含有调味剂。

依照本发明能够治疗的与角膜新血管形成相关的疾病包括但不局限于糖尿病视网膜病，发育不良视网膜病，角膜移植排异，新血管形成性青光眼以及晶状体后的纤维组织形成，流行性角结膜炎，维生素A缺乏症，隐形眼镜过度磨损，特异性角膜炎，上缘角膜炎，翼状胬肉干性角膜炎，Sjogren氏综合征，痤疮，酒糟鼻，梅毒，分枝杆菌感染，脂质变性，化学灼伤，细菌性溃疡，真菌性溃疡，单纯疱疹感染，带状疱疹感染，原生动物感染，Kaposi氏肉瘤，Mooren氏溃疡，Terrien边缘变性，边缘性角质层分离，类风湿性关节炎，系统性狼疮，多动脉炎，创伤，Wegener氏结节病，巩膜炎，Stevens-Johnson病，类天疱疮，放射状角膜切开术和角膜移植排异。

依照本发明能够治疗的与视网膜/脉络膜新血管形成相关的疾病包括但不局限于糖尿病视网膜病，黄斑变性，镰状细胞贫血，类肉瘤，梅毒，弹力纤维性假黄瘤，培基特氏病，静脉闭塞，动脉闭塞，颈动脉阻塞病，慢性色素层炎/玻璃体炎，分枝杆菌感染，Lyme病，系统性红斑狼疮，发育不良视网膜病，Eales病，Behcet病，导致视网膜炎或脉络膜炎的感染，假定的眼组织胞浆菌病，Best氏病，近视眼，视窝，Stargardt病，中间葡萄膜炎，慢性视网膜剥离，高黏度综合征，弓形体病，创伤和激光术后并发症。其他的疾病包括但不局限于与潮红(脚踝的新血管形成)相关的疾病和包含各种增生性玻璃体视网膜病变的由纤管组织或纤维组织异常增殖所引起的疾病，不论其是否与糖尿病相关。

与慢性炎症相关的疾病也可以采用本发明的组合物和方法治疗。有慢性炎症症状的疾病包括炎症性肠管疾病如克隆氏病，溃疡性结肠炎，以及银屑病，结节病和类风湿性关节炎。血管生成是这些慢性炎症疾病共有的一个主要因素。慢性炎症的存在依赖于维持炎症细胞流入的毛细血管芽的不断形成。炎症细胞的流入和存在产生了肉芽肿，因此维持了这种慢性炎症状态。采用本发明的组合物和方法抑制血管生成可以防止肉芽肿的形成并缓解疾病。

本发明的组合物和方法可以用来治疗患有炎症性肠管疾病如克隆氏病，溃疡性结肠炎的病人。克隆氏病和溃疡性结肠炎的特征都在于胃肠道不同位点的慢性炎症和血管生成。克隆氏病的特点是整个胃肠道的由炎症细胞柱环绕新毛细血管芽组成慢性肉芽肿性炎症。应用本发明的组合物和方法防止血管生成可以抑制芽的形成，防止形成肉芽肿。

克隆氏病是一种慢性透壁性炎症疾病，最常累及远端回肠和结肠，也可发生在消化道从口腔到肛门以及肛周区域的任何部位。患有克隆氏病的病人一般有慢性腹泻，伴有腹痛，发热，厌食，体重减轻和腹胀。溃疡性结肠炎也是一种发生在结肠黏膜层的慢性，非特异性，炎症性溃疡疾病，其特征是存在血性腹泻。

炎症性肠管疾病也有肠外表现例如皮肤损伤。这些损伤的特点是炎症和血管生成，可以发生在消化道外的许多部位。本发明的组合物和方法也能够通过防止血管生成，减少炎症细胞的流入和损伤的形成来治疗这些损伤。

结节病是另外一种慢性炎症性疾病，其特征是多系统的由肉芽肿引起的紊乱。这种疾病的肉芽肿可以在身体的任何部位形成，因此其症状取决于肉芽肿所发生的部位以及这种疾病是否处于活动状态。肉芽肿是由血管生成形成的毛细血管芽导致的，毛细血管芽使炎症细胞可持续流入。

本发明的组合物和方法也可以治疗与银屑病相关的一些慢性炎症状态。银屑病是一种皮肤病，是另外一种慢性复发性疾病，其特征在于不同大小的丘疹和斑疹。阻止维持这些特征性损伤所必需的新血管的形成可以缓解症状。

依照本发明可以进行治疗的另外一种疾病是类风湿性关节炎。它是以周围关节的非特异性炎症为特征的一种慢性炎症性疾病。确信关节滑膜层内的血管出现了血管生成。除了形成新的血管网络外，内皮细胞还释放一些导致血管翳生长和软骨破坏的因子和活性氧。参与血管生成的因子可能积极地促成了类风湿性关节炎的慢性炎症状态，并有助于维持这种状态。依照本发明可以进行治疗的另外一种疾病是血管瘤，真性红细胞增多症，或遗传性出血性毛细血管扩张，实体瘤或血源性肿瘤以及获得性免疫缺陷综合征。

采用一个试验系列来说明本发明的原理，试验评价了本发明的治疗性碳水化合物材料在抑制血管生成过程中的作用。

趋化性是血管生成的一个组成部分，试验系列也说明了本发明中改性的果胶材料在抑制血管生成时所起的作用。试验系列的第一部分量化了化学趋向物血管内皮生长因子(VEGF)对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的作用。试验在含有通透孔的培养板内进行，在准备的过程中，HUVEC细胞生长成大约80％相融合的状态。细胞悬浮在基础培养基中，然后移入包被有纤连蛋白膜的含有通透孔的培养板内，每一孔插入50000细胞。向通透孔板的底腔内加入不同浓度的VEGF，37℃，5％CO₂孵育培养板4小时。孵育后，将膜固定和染色。未迁移的细胞采用机械刮擦的方式去除，计数迁移通过膜的细胞。第一次试验的数据见图1。可以看到，VEGF是一种诱导细胞迁移的化学趋向剂，而细胞迁移对血管生成至关重要。在第一个试验系列的基础上发现浓度为10-30ng/ml的VEGF可以产生较强的趋化效应。一共进行了三轮试验。试验数据概括在下表1中。

                                                表1

样品	NEG.	1ng/mlVEGF	3ng/mlVEGF	10ng/mlVEGF	30ng/mlVEGF	100ng/mlVEGF
							细胞计数	123	607	950	1144	898	1650
细胞计数	300	766	1136	938	1448	901
							细胞计数	250	830		1573	1140	1078
平均值	224	734	1043	1218	1162	1210

本试验的第二部分对本发明的治疗性碳水化合物材料在调节化学趋向性，进而调节血管生成的效应进行了评价。这种材料包含改性的果胶，可以从GlycoGenesys，Boston，Massachusetta公司购买，名称是GCS-100。在这个试验系列中，HUVEC细胞和VEGF以及不同浓度的治疗材料一起孵育在培养板中，孵育条件如上所述。VEGF的浓度是30ng/ml。在第一组试验中，细胞在不存在碳水化合物的条件下和VEGF一起孵育，这些试验作为阳性对照。在另外一组试验中，细胞在不存在VEGF或治疗性碳水化合物的条件下和培养基一起孵育，这一组作为阴性对照。其余的试验中使用的GSC-100的浓度为0.001％到0.1％。下面表2概括了这一试验系列的数据。

                                                                                               表2

样品	只含有VEGF 30ng/ml	只含有培养基	VEGF 30ng/mlGCS-100 0.001％	VEGF 30ng/mlGCS-100 0.005％	VEGF 30ng/mlGCS-100 0.01％	VEGF 30ng/mlGCS-100 0.05％	VEGF 30ng/mlGCS-100 0.1％
								细胞计数	1322	208	841	750	463	364	271
细胞计数	1167	346	819	539	412	594	222
								细胞计数			548	655		430	170
平均值	1244	277	736	648	437	463	221

可以看到，GCS-100材料强烈抑制细胞迁移，而且这种抑制呈浓度依赖性。这一试验系列证实GCS-100材料是血管生成过程的强抑制剂，因此在治疗血管生成是一个因素的疾病中有用。已经知道GCS-100材料可以和细胞如HUVEC细胞表面发现的半乳凝素结合，因此预料其他能和半乳凝素结合的碳水化合物材料在抑制细胞迁移和血管生成的过程中能表现出类似的效果。

前述部分对本发明的特定实施例和特征进行了说明。参照本发明的教导，本领域技术人员很容易制备和筛选出用于控制血管生成和一些疾病状态的其他物质。前述的图，公开的内容，实施例和讨论不构成对本发明的限制，只是原则的例证说明。以下包括所有的相等物的权利要求详细说明了本发明的范围。

Claims (26)

1.一种控制生物体内血管生成的方法，所述方法包括给生物体施用治疗有效量的能与半乳凝素结合的化合物。

2.权利要求1的方法，其中所述的半乳凝素存在于生物体的一种组织的细胞表面。

3.权利要求1的方法，其中所述的化合物能与半乳凝素-1或半乳凝素-3结合。

4.权利要求1的方法，其中所述的化合物包含由鼠李糖残基隔断的基本脱甲氧基化的多聚半乳糖醛酸。

5.权利要求1的方法，其中所述的化合物包含含有悬垂侧链的聚合物主链，所述侧链被半乳糖或阿拉伯糖单元封端。

6.权利要求1的方法，其中所述的化合物包含改性的果胶。

7.权利要求6的方法，其中改性的果胶包括PH改性的果胶。

8.权利要求6的方法，其中改性的果胶包括酶改性的果胶。

9.权利要求6的方法，其中改性的果胶包括热改性的果胶。

10.权利要求6的方法，其中改性的果胶包括改性的柑桔果胶。

11.权利要求1的方法，其中化合物的分子量至少为300道尔顿。

12.权利要求6的方法，其中改性的果胶的分子量在1-50千道尔顿范围内。

13.权利要求6的方法，其中改性的果胶的分子量在25-40千道尔顿范围内。

14.权利要求6的方法，其中改性的果胶的分子量大约是25千道尔顿。

15.权利要求6的方法，其中改性的果胶的分子量大约是10千道尔顿。

16.权利要求1的方法，其中所述向所述生物体施用所述化合物的步骤包括将所述化合物注射到所述生物体内。

17.权利要求1的方法，其中所述向所述生物体施用所述化合物的步骤包括将所述化合物局部应用于生物体。

18.权利要求1的方法，其中所述向所述生物体施用所述化合物的步骤包括经皮施用所述化合物。

19.权利要求1的方法，其中所述向所述生物体施用所述化合物的步骤包括口服施用所述化合物。

20.一种治疗动物体内一种疾病的方法，其中疾病的发展依赖所述动物组织中新血管的形成，所述方法包括，给所述动物施用治疗有效量的能与半乳凝素结合的化合物，所述化合物可以降低所述组织中血管生成和新血管形成的速度。

21.权利要求20的方法，其中所述的化合物能与半乳凝素-1或半乳凝素-3结合。

22.权利要求20的方法，其中所述的化合物包含由鼠李糖残基隔断的基本脱甲氧基化的多聚半乳糖醛酸。

23.权利要求20的方法，其中所述的化合物包含含有悬垂侧链的聚合物主链，所述侧链被半乳糖或阿拉伯糖单元封端。

24.权利要求20的方法，其中所述的化合物包含改性的果胶。

25.一种控制动物体内血管生成的化合物，所述化合物包括：

可操作性地与半乳凝素的碳水化合物结合位点结合的第一功能部分，所述第一功能部分包含末端的半乳糖或阿拉伯糖；和

可操作性地使蛋白质变性的第二功能部分，所述第二功能部分包含选自硫族元素，硫醇基，巯基，氰基，硫氰酸基，烷化剂和其组合的成分。

26.权利要求25的化合物，其中所述的第一和第二功能部分被连接到多聚或寡聚主链上。