專利名稱：用于檢測(cè)和治療植入物松動(dòng)和骨質(zhì)溶解的組合物和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及骨質(zhì)溶解和植入物松動(dòng)的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明提供用于檢測(cè)和治療植入物松動(dòng)和骨質(zhì)溶解的組合物和方法。
背景技術(shù)：
在整個(gè)說明書中引用了幾篇出版物和專利文件，以描述本發(fā)明所屬領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)?況。這些引文中的每一篇都通過引用并入本文，就像全文列出一樣。估計(jì)全世界每年進(jìn)行150萬(wàn)例全關(guān)節(jié)成形術(shù)以治療晚期關(guān)節(jié)病(Drees等，(2007)Nat. Clin. Pract. Rheumatol.，3 :165-71)。對(duì)于全關(guān)節(jié)置換術(shù)，10年的總成功率是90%,同時(shí)接近10%的患者需要修正手術(shù)，其與較差的結(jié)果和較短的植入物存活持續(xù)時(shí)間有關(guān)(Santerre等，(2000) Can. J. Surg. , 43 :173-9)。認(rèn)為，由產(chǎn)生自假體組件的接合表面(articulating surface)的磨損顆粒所引起的炎癥代表了全關(guān)節(jié)置換術(shù)后的無(wú)菌植入物松動(dòng)及臨床失敗的主要原因(Holt 等，(2007) Clin. Orthop. Relat. Res. ,460 :240-52)。已證明，磨損顆粒使巨噬細(xì)胞活化且在骨-植入物界面誘導(dǎo)導(dǎo)致破骨細(xì)胞介導(dǎo)的植入物周圍的骨質(zhì)溶解的肉芽腫炎性反應(yīng)，導(dǎo)致固定的失去。非入侵式成像模式比如連續(xù)的X-射線和CT已被用于骨質(zhì)溶解和植入物松動(dòng)的臨床診斷(Leopold 等，(1999)Clin. Orthopaed. Rel. Res. , 179-86)。這些方法在檢測(cè)骨質(zhì)溶解和相關(guān)的植入物固定的失去方面是有效的。然而，在骨質(zhì)溶解的早期階段，很難檢測(cè)到骨骼改變且成像過程是昂貴的并伴隨高輻射暴露，且需要更靈敏的技術(shù)以在大量的骨質(zhì)溶解形成之前檢測(cè)顆粒誘導(dǎo)的早期炎癥。發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，提供檢測(cè)植入物松動(dòng)的方法。在特定的實(shí)施方式中，方法包括向受治療者施用包括至少一種水溶性聚合物和至少一種藥學(xué)上可接受的載體的組合物，其中水溶性聚合物可操作地連接于至少一種顯像劑且其中水溶性聚合物在植入物部位的存在指示植入物松動(dòng)。在特定的實(shí)施方式中，水溶性聚合物是N-(2-羥丙基)甲基丙烯酰胺(HPMA)共聚物。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供確定骨質(zhì)溶解的增加的風(fēng)險(xiǎn)的方法(例如，提供診斷或預(yù)后)。在特定的實(shí)施方式中，方法包括向受治療者施用包括至少一種水溶性聚合物和至少一種藥學(xué)上可接受的載體的組合物，其中水溶性聚合物可操作地連接于至少一種顯像劑且其中水溶性聚合物在受治療者的部位的定位指示骨質(zhì)溶解的增加的風(fēng)險(xiǎn)。在特定的實(shí)施方式中，受治療者具有骨科(例如，關(guān)節(jié)置換術(shù))和/或牙科植入物。在特定的實(shí)施方式中，水溶性聚合物是N-(2-羥丙基)甲基丙烯酰胺(HPMA)共聚物。
在又一方面，提供抑制植入物松動(dòng)的方法。在特定的實(shí)施方式中，方法包括向受治療者施用包括至少一種水溶性聚合物和至少一種藥學(xué)上可接受的載體的組合物，其中水溶性聚合物可操作地連接于至少一種治療劑。在特定的實(shí)施方式中，治療劑是抗炎治療劑比如地塞米松。水溶性聚合物可經(jīng)由可降解/可裂開的連接體(linker)比如pH-敏感的連接體可操作地連接于抗炎治療劑。在特定的實(shí)施方式中，水溶性聚合物是N-(2_羥丙基)甲基丙烯酰胺(HPMA)共聚物。此外，方法還可包括至少一種另外的抗炎治療劑的施用。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供抑制受治療者的骨質(zhì)溶解的方法。在特定的實(shí)施方式中，方法包括向受治療者施用包括至少一種水溶性聚合物和至少一種藥學(xué)上可接受的載體的組合物，其中所述水溶性聚合物可操作地連接于至少一種治療劑。在特定的實(shí)施方式中，治療劑是抗炎治療劑比如地塞米松。水溶性聚合物可經(jīng)由可降解/可裂開的連接體比如pH-敏感的連接體可操作地連接于抗炎治療劑。在特定的實(shí)施方式中，水溶性聚合物是N-(2-羥丙基)甲基丙烯酰胺(HPMA)共聚物。此外，方法還可包括至少一種另外的抗炎治療劑的施用。骨質(zhì)溶解可以是在骨科(orthopedic)或牙科植入物的部位。
附圖
簡(jiǎn)述圖I是P-IRDye和Ρ-Alexa的合成示意圖。圖2提供P-Dex的化學(xué)結(jié)構(gòu)。圖3提供在植入PBS (圖3A和圖3A-1)或PMMA顆粒(圖3B和圖3B-1) 7天后的小鼠頡蓋的代表性微-計(jì)算機(jī)斷層攝影(micro-computer tomography,微-CT)圖像。圖3A-1和圖3B-1分別是圖3A和圖3B中的選定區(qū)域的放大圖像。與PBS處理的動(dòng)物相比，植入PMMA顆粒的動(dòng)物顯示出骨吸收的有力證據(jù)。此外，在骨表面比骨體積(BS/BV)及骨厚度方面，兩組之間有顯著差異(P < 0. 05)。圖4 提供抗酒石酸酸性憐酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase, TRAP)染色后的未脫鈣顱蓋(圖4A和圖4B)及蘇木精和伊紅(H&E)染色的脫鈣顱蓋組織切片(圖4C和圖4D)的代表性圖像。未脫鈣顱蓋組織的TRAP染色顯示出通過箭頭標(biāo)示的豐富的TRAP陽(yáng)性組織的存在(圖4B)(以40x放大)。脫鈣后，顱蓋切片是H&E染色的(圖4C和圖4D)。圖4D中的雙箭頭標(biāo)示病灶性(focal)骨吸收的區(qū)域(400x)。圖5提供植入磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)后的活體光學(xué)成像。在植入PBS或PMMA后的第二天，經(jīng)由尾靜脈注射給予P-IRDye。在施用光學(xué)顯像劑之前及在施用光學(xué)顯像劑后的每一天(持續(xù)6天)，對(duì)小鼠成像。在圖5A中，上面一組表示來(lái)自PBS處理組的圖像。較低的一組表示來(lái)自植入PMMA顆粒的組的圖像。與PBS組相t匕，植入PMMA顆粒的動(dòng)物在植入PMMA顆粒的顱蓋區(qū)域中表現(xiàn)出更強(qiáng)且持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)的NIR信號(hào)。圖5B顯示測(cè)量自所有小鼠的顱蓋部位中一致的感興趣區(qū)域(圓)的NIR信號(hào)強(qiáng)度。兩組中的信號(hào)強(qiáng)度差異是統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著的(P < 0. 05)。圖6 提供了抗-Ly-6G(Gr-l，Grl)、抗-F4/80、抗-CDllc 和抗-P4HB 抗體染色的來(lái)自植入PMMA顆粒的小鼠(用P-Alexa處理)的顱蓋和鄰近的軟組織的冷凍切片的代表性共焦圖像。每一組包括4個(gè)子圖抗體紅染色、P-Alexa綠色熒光、DIC成像及三個(gè)的共定位。兩組中的紅色和綠色的共定位產(chǎn)生了黃色，其證明了在炎癥部位HPMA共聚物綴合物被Ly-6G(Gr-1，Grl)、F4/80 或 CDllc 陽(yáng)性細(xì)胞內(nèi)化。以 400x 放大。圖7提供了來(lái)自在全身施用P-Alexa 24小時(shí)后分離自PMMA顆粒誘導(dǎo)的炎癥部位的細(xì)胞的熒光激活細(xì)胞掃描(FACS)分析的代表性數(shù)據(jù)。直方圖顯示用在X-軸上指定的特定的抗體染色的強(qiáng)度(填充)，及在相同的圖上用同種型對(duì)照抗體染色的強(qiáng)度(線)。百分?jǐn)?shù)表示抗體陽(yáng)性細(xì)胞在P-Alexa陽(yáng)性細(xì)胞中的百分比。圖7A :25. 12% P-Alexa陽(yáng)性細(xì)胞是 F4/80 陽(yáng)性的；圖 7B :35. 15% P-Alexa 陽(yáng)性細(xì)胞是 Ly_6G 陽(yáng)性的；圖 7C :9. 73% P-Alexa陽(yáng)性細(xì)胞是⑶IIc陽(yáng)性的；圖7D :< 1% P-Alexa陽(yáng)性細(xì)胞是P4HB陽(yáng)性的。圖8顯示了在培養(yǎng)的人單核細(xì)胞中P-Dex對(duì)抑制PMMA顆粒誘導(dǎo)的IL-Ia和IL-I β mRNA的作用。相對(duì)持家基因GAPDH表示mRNA表達(dá)水平，且標(biāo)準(zhǔn)化成未處理的對(duì)照細(xì)胞,η = 3。PMMA組的IL-I a mRNA水平顯著高于游離Dex組和P-Dex組(p < O. 05)。在游離Dex組和P-Dex組之間未檢測(cè)到顯著的差異性。PMMA組的IL-I β mRNA水平也高于(但不顯著)游離Dex組和P-Dex組。發(fā)明詳述本文證明N-(2_羥丙基)甲基丙烯酰胺(HPMA)共聚物定位在肉芽腫炎癥部位 比如由磨損顆粒誘導(dǎo)的部位中。最近的數(shù)據(jù)表明HPMA共聚物(Duncan, R. (2003)NatureRev. ,2:347-60)選擇性地在佐劑誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎(AA)大鼠模型中的炎癥部位積聚且在綴合造影劑時(shí)，共聚物可有效地使關(guān)節(jié)炎癥部位成像(Wang等，(2007) Arthritis Res. Ther.,9 R2 ；Liu等，(2008)Pharm. Res. ,25 :2910-9)。在裝載地塞米松(Dex，有效的抗炎糖皮質(zhì)激素)時(shí)，在與相等劑量的游離Dex相比時(shí)，HPMA共聚物綴合物(P-Dex)提供優(yōu)良且持久的炎癥改善。事實(shí)上，HPMA共聚物體系被用于顆粒誘導(dǎo)的骨質(zhì)溶解小鼠模型中且表明HPMA共聚物體系可有效地用于檢測(cè)局部顆粒誘導(dǎo)的炎癥及用于使治療性抗炎劑靶向炎癥部位以預(yù)防骨質(zhì)溶解。用成像探針標(biāo)記的HPMA共聚物可用于假體周圍的骨質(zhì)溶解的早期檢測(cè)。該體系可適合于使用Y或正電子發(fā)射體作為哺乳動(dòng)物(比如人)受治療者的報(bào)告機(jī)制，以檢測(cè)磨損顆粒誘導(dǎo)的植入物周圍的肉芽腫的早期形成和骨質(zhì)溶解的早期跡象。對(duì)于可能不與嚴(yán)重的炎癥相關(guān)的晚期骨質(zhì)溶解，具有靶向骨的部分的高分子載體可用于靶向早期骨損害的部位。如上文所述，認(rèn)為磨損顆粒誘導(dǎo)的炎癥是全關(guān)節(jié)置換術(shù)后無(wú)菌植入物松動(dòng)及臨床失敗的主要原因。由于經(jīng)常缺乏癥狀，在植入失敗之前的早期檢測(cè)和干預(yù)存在著重大的挑戰(zhàn)。為了解決這個(gè)問題，開發(fā)了基于HPMA共聚物的光學(xué)成像造影劑(例如，P-IRDye)并用于磨損顆粒誘導(dǎo)的炎癥的檢測(cè)。使用佐劑誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎(AA)大鼠模型，生物相容的水溶性聚合物比如HPMA共聚物可特別定位在關(guān)節(jié)炎癥的部位(Wang等(2004)Pharm. Res.,21 :1741-9)。采用鼠骨質(zhì)溶解模型研究磨損顆粒誘導(dǎo)的炎癥，其中聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)顆粒被植入到瑞士韋伯斯特小鼠(Swiss Webster mice)的頡蓋上。更具體地，改進(jìn)已被廣泛用于研究無(wú)菌植入物松動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)小鼠顱蓋骨質(zhì)溶解模型(Kaar等，(2001)J. Orthop. Res.，19 :171-8 ；von Knoch 等，(2005)Biomaterials 26 :5783-9)。在這個(gè)模型中，做中線矢狀切口以允許顱蓋暴露，接著除去骨膜，使顆粒沉積且閉合切口。兩個(gè)因素有助于植入部位的炎癥手術(shù)創(chuàng)傷的自然修復(fù)和細(xì)胞及組織對(duì)植入顆粒的反應(yīng)。為了使手術(shù)創(chuàng)傷的影響最小化，改進(jìn)這個(gè)程序并使用最小侵入方法將PMMA顆粒引入到小鼠顱蓋上。這種改進(jìn)程序包括兩個(gè)步驟通過插入的針尖除去骨膜和經(jīng)由針滴入PMMA顆粒。通過在尸體剖檢時(shí)分離的顱蓋的微計(jì)算機(jī)斷層攝影(μ-CT)、蘇木精和伊紅(Η&Ε)及抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色證實(shí)顆粒誘導(dǎo)的骨質(zhì)溶解。在植入PMMA顆粒后，經(jīng)由尾靜脈注射向小鼠施用P-IRDye。植入后，動(dòng)物的活體成像表明大分子造影劑在顆粒植入部位優(yōu)先分布并持久保留。顱蓋相關(guān)的軟組織的免疫組織化學(xué)染色和FACS分析表明HPMA共聚物被F4/80、Ly-6G(Grl)和CDllc陽(yáng)性細(xì)胞大量攝入，其解釋了大分子探針在炎癥部位的持久保留。為了測(cè)試該體系用于治療干預(yù)的可能性，制備酸敏感的HPMA共聚物-地塞米松綴合物(P-Dex)且表明在顱蓋移植物模型中預(yù)防PMMA誘導(dǎo)的炎癥和骨質(zhì)溶解。使用體外細(xì)胞培養(yǎng)模型，以證明在PMMA攻擊的單核細(xì)胞中P-Dex預(yù)處理抑制IL-I α和IL-I β的表達(dá)，其為P-Dex抑制PMMA誘導(dǎo)的骨質(zhì)溶解的體內(nèi)效能提供了可能的解釋。使用改進(jìn)的小鼠顱蓋骨質(zhì)溶解模型的體內(nèi)光學(xué)成像研究表明在顆粒植入后7天P-IRDye主要定位在PMMA顆粒植入部位。此時(shí)，軟組織發(fā)炎，具有清晰可見的腫脹和發(fā)紅的跡象。來(lái)自顆粒植入部位的Η&Ε染色的組織切片顯示了與局部組織炎癥相關(guān)的大量炎性細(xì)胞的浸潤(rùn)。動(dòng)物的每日成像表明在整個(gè)研究過程中顆粒植入部位維持P-IRDye信號(hào)，并在施用P-IRDye 6天后逐漸降低至原始信號(hào)強(qiáng)度的60%。由于提供了延長(zhǎng)的檢測(cè)時(shí)段，持久的對(duì)比信號(hào)水平表明了這種成像系統(tǒng)的臨床效用。雖然這種基于聚合物的成像方法可用于與植入物相關(guān)的炎癥的早期診斷，近紅外成像探針的選擇優(yōu)選地適合用于人受治療者的臨床應(yīng)用的交替顯像劑，因?yàn)榕c其它顯像劑相比，近紅外成像具有較低的組織滲透能力， 尤其是滲透通過礦化的組織(Kolari 等(1993) Acupunct. Electrother. Res.，18 17-21 ；Mancini等(1994) J. Appl. Physiol. ,77 :2740-7)。作為替換物，在哺乳動(dòng)物、大動(dòng)物或人的臨床應(yīng)用中，可使用Y或正電子發(fā)射體(例如，123IJllIrK99U8F^Ciu2cilTl等)。由于這些放射性同位素的高能量水平，通過臨床成像模式比如單光子發(fā)射CT/CT(SPECT/CT)和正電子發(fā)射斷層攝影-計(jì)算機(jī)斷層攝影(PET/CT)可容易地檢測(cè)到它們的信號(hào)。還可使用磁共振成像(MRI)來(lái)檢測(cè)本發(fā)明的聚合物。類似于對(duì)實(shí)體瘤所觀察到的增強(qiáng)的滲透性和保留(EPR)效果(Matsumura等(1986) Cancer Res. ,46 :6387-92)，用炎癥組織很好地證明了大分子的血管滲透性增加(Henson, P. Μ. (2005)Nat. Immunol. ,6 :1179-81) 然而，與實(shí)體瘤不同，在從血管外滲后，大分子從炎性組織的間隙空間清除經(jīng)由淋巴系統(tǒng)快速且穩(wěn)定地進(jìn)行(Maeda，H. (2010)Bioconjugate Chem. ,21 :797-802)。在本研究中，在炎癥部位的Ρ-IRDye持久信號(hào)的發(fā)現(xiàn)是非常重要的，因?yàn)槠滹@示了大分子及其它膠體體系保留在炎癥部位的之前未認(rèn)識(shí)到的機(jī)制的存在。為了探索這個(gè)新的機(jī)制，分離與PMMA顆粒相關(guān)的小鼠顱蓋組織并處理，用于組織學(xué)分析和FACS分析。由于共焦顯微鏡和流式細(xì)胞儀不能檢測(cè)近紅外信號(hào)，用P-Alexa作為P-IRDye的代替品。為了保證兩種綴合物的物理化學(xué)性質(zhì)類似，在P-IRDye的合成中所使用的相同的包含胺的HPMA共聚物前體也被用于P-Alexa的合成中。免疫組織學(xué)評(píng)估表明P-Alexa被炎癥部位的細(xì)胞內(nèi)化。使用一組抗體，將細(xì)胞識(shí)別為巨噬細(xì)胞(F4/80+)、樹突細(xì)胞(⑶Ilc+)或炎性單核細(xì)胞(Grl+)。盡管中性粒細(xì)胞上也表達(dá)Grl，H&E染色(例如圖4D)證實(shí)很少檢測(cè)到表達(dá)中性粒細(xì)胞的表型特征的細(xì)胞。同時(shí)，使用特異性中性粒細(xì)胞標(biāo)記物(大鼠抗小鼠中性粒細(xì)胞標(biāo)記物7/4，AbD Serotec, Raleigh, NC)的FACS分析還表明小于5%百分?jǐn)?shù)的P-Alexa陽(yáng)性細(xì)胞是7/4陽(yáng)性的。因此，GRl和P-Alexa陽(yáng)性細(xì)胞主要是炎性單核細(xì)胞。H&E組織切片的分析證明存在具有成纖維細(xì)胞表型特征的細(xì)胞，盡管在免疫組織學(xué)分析和FACS分析中未檢測(cè)到P4HB陽(yáng)性細(xì)胞，其可能歸因于在處理組織/細(xì)胞的過程中的抗原變性。分散自顆粒植入部位的細(xì)胞的FACS分析表明大部分的細(xì)胞(大于80% )對(duì)于Ly-6G(Gr_l, Grl)是陽(yáng)性的，其與在PMMA顆粒植入后極早期(immediate period)的急性炎癥應(yīng)答是一致的。這些發(fā)現(xiàn)表明高分子成像探針的保留與在炎癥部位外滲后由活化的炎性細(xì)胞對(duì)共聚物的細(xì)胞攝入有關(guān)。進(jìn)行另外的研究以確定這種與顆粒誘導(dǎo)的炎癥相關(guān)的新的保留機(jī)制是否能用于治療干預(yù)的開發(fā)，以抑制顆粒誘導(dǎo)的炎癥和相關(guān)的骨質(zhì)溶解。微CT結(jié)果表明在顆粒植入后一天單一 P-Dex的施用使骨質(zhì)溶解減弱。體外細(xì)胞培養(yǎng)研究表明經(jīng)由內(nèi)吞作用P-Dex被PMMA處理的人單核細(xì)胞內(nèi)化且其被保留在溶酶體區(qū)室中。這種處理伴隨著顆粒誘導(dǎo)的炎性細(xì)胞因子比如IL-Ia和IL-Ιβ的表達(dá)的抑制，其可能有助于局部炎癥應(yīng)答的減弱。IL-I和具有誘導(dǎo)破骨細(xì)胞的活性相關(guān)炎性細(xì)胞因子的表達(dá)被P-Dex抑制，提供了 P-Dex共聚物藉以抑制顆粒誘導(dǎo)的骨質(zhì)溶解的可能機(jī)制。使用改進(jìn)的鼠顱蓋骨質(zhì)溶解模型，本文發(fā)現(xiàn)基于水溶性大分子比如HPMA共聚物的顯像劑可被用于鑒定與顆粒誘導(dǎo)的炎癥及隨后的骨質(zhì)溶解的早期階段相關(guān)的炎癥部位。鑒定與這種識(shí)別相關(guān)的新的炎性細(xì)胞介導(dǎo)的大分子保留機(jī)制。已表明基于HPMA共聚物的地塞米松前藥提供與植入的PMMA顆粒相關(guān)的炎癥的持久抑制。微CT分析顯示向鼠顱蓋骨 質(zhì)溶解模型全身施用P-Dex是骨保護(hù)的。改編這種系統(tǒng)來(lái)使用高能量的放射性同位素代替光學(xué)成像探針勝過用于人應(yīng)用的成像工具。此外，本研究表明這種大分子治療診斷學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)⑸锘钚运幬锝M織特異性地遞送到炎癥部位以預(yù)防骨破壞。盡管在整個(gè)申請(qǐng)中以HPMA共聚物(例如，HPMA-APMA共聚物；還參見圖I和圖2)為示例，可使用其它水溶性聚合物主鏈或膠體體系(例如，連接到本文所描述的顯像劑、治療劑和/或靶向劑上)。本發(fā)明的水溶性聚合物包括但不限于包括甲基丙烯酰胺主鏈的聚合物、HPMA共聚物及衍生物、聚乙二醇(包括支鏈的或嵌段的共聚物，其可經(jīng)由肽序列、酯或二硫鍵等降解)、聚谷氨酸、聚天冬氨酸、葡聚糖、殼聚糖、纖維素及其衍生物、淀粉、明膠、透明質(zhì)酸及其衍生物，及以下單體的聚合物或共聚物N-異丙基丙烯酰胺(例如，PNIPAm)、丙烯酰胺、N, N- 二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮(例如，PVP)、醋酸乙烯酯(例如，得到水解成聚乙烯醇或PVA的聚合物)、甲基丙烯酸羥乙酯(例如，PHEMA)、2_甲基丙烯?；趸一咸擒?、丙烯酸、甲基丙烯酸(methacrylic)、乙烯基磷酸、苯乙烯磺酸、馬來(lái)酸、2-甲基丙烯?；趸一谆然@、甲基丙烯酰基酰氨基丙基三甲氧基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基甲磺酸銨(methacryloylcholine methyl sulfate)、N-輕甲基丙烯酰胺、2-羥基-3-甲基丙烯酰基氧基丙基三甲基氯化銨、2-甲基丙烯?；趸一谆寤@、乙烯基-I-甲基溴化卩比卩定鐵、4-乙烯基-I-甲基-溴化卩比卩定鐵、Π丫丙卩定、(N-乙?；?吖丙啶、(N-羥乙基)吖丙啶和/或烯丙胺。優(yōu)選地，水溶性聚合物是生物惰性的，然而，聚合物可任選地具有治療活性(Rapp等，Synthesis and in vivo biodispositionof [14C]-quaternary ammonium-melphalan conjugate,a potential cartilage-targetedalkylating drug( 一種潛在的祀向軟骨的燒基化藥物[14C]-季銨-美法侖綴合物的合成及體內(nèi)生物配置)，Bioconjug Chem. (2003) 14(2) :500-6)。膠體體系/載體包括但不限于脂質(zhì)體、納米顆粒及膠束(任選地交聯(lián)的)。在本發(fā)明的特定實(shí)施方式中，本發(fā)明的聚合物是包括甲基丙烯酰胺主鏈的共聚物，其中甲基丙烯酰胺單元具有烷基(alkyl)側(cè)鏈或芳基側(cè)鏈。在特定的實(shí)施方式中，省略甲基丙烯酰胺主鏈的酰胺基團(tuán)。聚合物可包括至少一種治療劑，至少一種顯像劑和/或至少一個(gè)靶向部分，全部任選地經(jīng)由獨(dú)立選定的間隔基/連接體連接。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，復(fù)合物的聚合物是嵌段共聚物。將嵌段共聚物最簡(jiǎn)單地定義為至少兩種不同聚合物區(qū)段(segment)的綴合物(Tirrel, M.于！Interactions of Surfactants withPolymers and Proteins.(表面活性劑與聚合物及蛋白質(zhì)的相互作用)Goddard E. D.和Ananthapadmanabhan, K. P.(編)，CRC Press, Boca Raton, AnnArbor, London, Tokyo,頁(yè)石馬59-122，1992)。最簡(jiǎn)單的嵌段共聚物結(jié)構(gòu)包括在末端連接的兩個(gè)區(qū)段，以生成A-B或B-A類型的二嵌段。多于兩個(gè)區(qū)段通過其末端的相應(yīng)綴合生成A-B-A類型三嵌段、A-B-A-B類型多嵌段、多區(qū)段A-B-C結(jié)構(gòu)及類似物。本發(fā)明還包括具有與單一中心連接的多于兩個(gè)聚合物區(qū)段連接的更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)比如(AB)η或AnBm星型嵌段類(starblock)。在另外的實(shí)施方式中，本發(fā)明的聚合物包括以下通用結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)受治療者的植入物松動(dòng)的方法，所述方法包括向所述受治療者施用包括至少一種水溶性聚合物和至少一種藥學(xué)上可接受的載體的組合物，其中所述水溶性聚合物可操作地連接于至少一種顯像劑， 其中所述水溶性聚合物在所述受治療者的植入物部位的存在指示植入物松動(dòng)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述水溶性聚合物是N-(2-羥丙基)甲基丙烯酰胺(HPMA)共聚物。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述顯像劑是放射性同位素。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述受治療者是人。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述植入物是骨科或牙科植入物。
6.一種確定受治療者骨質(zhì)溶解的增加的風(fēng)險(xiǎn)的方法，所述方法包括向所述受治療者施用包括至少一種水溶性聚合物和至少一種藥學(xué)上可接受的載體的組合物，其中所述水溶性聚合物可操作地連接于至少一種顯像劑， 其中所述水溶性聚合物在所述受治療者的部位的定位指示骨質(zhì)溶解的增加的風(fēng)險(xiǎn)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述水溶性聚合物是N-(2-羥丙基)甲基丙烯酰胺(HPMA)共聚物。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述顯像劑是放射性同位素。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述受治療者是人。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述受治療者具有骨科或牙科植入物。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述水溶性聚合物定位在植入物周圍的空間。
12.—種抑制受治療者的植入物松動(dòng)的方法，所述方法包括向所述受治療者施用包括至少一種水溶性聚合物和至少一種藥學(xué)上可接受的載體的組合物，其中所述水溶性聚合物可操作地連接于至少一種治療劑， 其中所述水溶性聚合物在所述受治療者的植入物部位的存在抑制骨破壞和植入物松動(dòng)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述水溶性聚合物是N-(2-羥丙基)甲基丙烯酰胺(HPMA)共聚物。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述治療劑是抗炎治療劑。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述抗炎治療劑是地塞米松。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述受治療者是人。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述植入物是骨科或牙科植入物。
18.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述水溶性聚合物經(jīng)由pH-敏感的連接體可操作地連接于所述治療劑。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述pH-敏感的連接體包括腙。
20.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括至少一種另外的抗炎治療劑的施用。
21.—種抑制受治療者的骨質(zhì)溶解的方法，所述方法包括向所述受治療者施用包括至少一種水溶性聚合物和至少一種藥學(xué)上可接受的載體的組合物，其中所述水溶性聚合物可操作地連接于至少一種治療劑，從而抑制所述骨質(zhì)溶解。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述水溶性聚合物是N-(2-羥丙基)甲基丙烯酰胺(HPMA)共聚物。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述抗炎治療劑是地塞米松。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述抗炎治療劑是地塞米松。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述受治療者是人。
26.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述骨質(zhì)溶解是在骨科或牙科植入物的部位。
27.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述HPMA共聚物經(jīng)由pH-敏感的連接體可操作地連接于所述治療劑。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述pH-敏感的連接體包括腙。
29.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括至少一種另外的抗炎治療劑的施用。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于檢測(cè)、診斷及治療骨質(zhì)溶解和植入物松動(dòng)的方法和組合物。
文檔編號(hào)A61C8/00GK102740795SQ201080048529
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者史蒂文·R·戈德林, 愛德華·V·費(fèi)林格爾, 王東 申請(qǐng)人:內(nèi)布拉斯加大學(xué)董事委員會(huì), 特殊外科醫(yī)院