專利名稱：診斷椎間盤退行性疾病的方法
診斷椎間盤退行性疾病的方法
背景技術(shù)：
人體脊椎骨由26塊椎骨形成。各個這些椎骨通過椎間盤與任何相鄰椎骨分開，所述椎間盤作用是吸收震動和防止各椎骨直接影響另一椎骨。各椎間盤的中心是包含蛋白聚糖的髓核。髓核周圍是稱為纖維環(huán)的外環(huán)。椎間盤退行性疾病指涉及椎間盤退變的任何常見脊柱退行性病癥。椎間盤退變通常與疼痛癥狀相關(guān)且可導(dǎo)致炎癥和神經(jīng)性疼痛，例如椎管狹窄、脊椎前移和后滑脫。與老化過程相關(guān)的椎間盤退變一般與椎間盤髓核的蛋白聚糖損失和椎間盤吸收椎骨間震動的能力下降相關(guān)聯(lián)。盡管一些受影響患者可能沒有顯示癥狀，但許多受影響患者遭受臂和/或腿痛外的慢性背部或頸部疼痛。與椎間 盤退變相關(guān)的疼痛可能會使患者變得衰弱且可大幅降低患者生活質(zhì)量。治療椎間盤突出包括開放或微開發(fā)手術(shù)，使用很小的開放切口或經(jīng)皮膚，利用專門設(shè)計的儀器和影像學(xué)技術(shù)以靶向涉及疼痛病癥的疼痛發(fā)生器或區(qū)域。不幸的是，背部或頸部疼痛的原因難以診斷，特別是脊柱中的疼痛發(fā)生器，因為有許多含有傷害感受器的結(jié)構(gòu)且所述疼痛通常延伸遍及背部或頸部區(qū)域。脊椎骨看上去很相似且通常不超過一英寸高，其骨性結(jié)構(gòu)間僅有較小分開，這對實踐者而言問題更復(fù)雜了。有時，特別是當(dāng)脊柱受損或異常時，難以定位參與引起疼痛的受損或異常椎骨。通常實踐者會采取其他步驟如采用數(shù)次X光、MR1、CAT掃描，并計數(shù)椎骨數(shù)目以確保治療正確的椎骨。MRI和CT脊髓造影能檢測與椎間盤退變相關(guān)的解剖學(xué)變化，但它們沒有預(yù)測價值，因為熟知看上去確實異常的椎間盤可能不痛而破裂最小的椎間盤可與嚴(yán)重疼痛相關(guān)。替代的測試是基于將疼痛刺激或局部麻醉液體注入椎間盤(即椎間盤造影術(shù))，同時詢問患者所述過程是否“精確再現(xiàn)”或“完全消除”他/她的初始疼痛癥狀。這些測試具有侵入性和主觀性質(zhì)且其預(yù)測價值仍有爭議。另外，椎間盤造影術(shù)過程能在注射位點實際引起椎間盤突出。有時，實踐者會讓疾病退變和使疼痛進展到晚期以在開始治療前更好理解疼痛發(fā)生器。隨著時間推進，疼痛通常延伸到背部或頸部區(qū)域外，例如延伸到碧或腿，其通常由導(dǎo)致對相鄰神經(jīng)根產(chǎn)生壓力的椎間盤嚴(yán)重膨出引起。延伸疼痛癥狀的路徑可更好指示受影響的神經(jīng)根和脊柱水平。不幸的是，在此退變晚期，非手術(shù)治療的選擇有限。盡管有這些額外步驟，有時事實上治療錯誤的椎骨，這使得患者要經(jīng)歷額外的手術(shù)?；颊咄ǔ８械胶ε禄驂阂?，這可能使他們不能參與一般復(fù)原計劃且可能甚至恢復(fù)緩慢。因此，需要改善椎間盤退行性疾病的診斷以提高目前可用治療的成功率并能開發(fā)早期和侵入性更小的干預(yù)。還需要減少實踐者對錯誤椎間盤實施手術(shù)的手術(shù)錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
提供更好地描述并在椎間盤之中及周圍定位涉及背部和頸部疼痛的疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方法，從而改善椎間盤退行性疾病的診斷。所提供的方法使用癌癥成像區(qū)域中的標(biāo)記以更好診斷椎間盤退行性疾病。在一些實施方式中，提供在背部或頸部疼痛區(qū)域中局部人工標(biāo)記作為疑似疼痛發(fā)生器的物質(zhì)的方法。這些區(qū)域包括椎間盤、脊柱關(guān)節(jié)和/或椎體處或附近的疑似疼痛發(fā)生器。在一些實施方式中，通過所提供的方法，實踐者能排除牽涉疼痛，所述疼痛定位于與損傷位點完全不相關(guān)的區(qū)域。在一些實施方式中，所提供的方法能確定手術(shù)位置和降低實踐者對患者錯誤區(qū)域?qū)嵤┦中g(shù)的風(fēng)險。在一些實施方式中，通過所提供的方法，實踐者能確定疾病發(fā)展并根據(jù)受影響組織內(nèi)疼痛標(biāo)志的出現(xiàn)、強度和位置評價治療有效性。在一個實施方式中，提供診斷背部或頸部疼痛患者中疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方法，所述方法包括在背痛患者椎間盤之內(nèi)或相鄰位置標(biāo)記炎癥、血管、神經(jīng)元、和/
或代謝疼痛標(biāo)志以用成像方法增加疼痛標(biāo)志圖像；和以足以診斷疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方式使經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志成像。在另一個實施方式中，提供診斷椎間盤退行性疾病患者中疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方法，所述方法包括測定椎間盤退行性疾病患者椎間盤之內(nèi)或相鄰位置中經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志的量；和比較椎間盤之內(nèi)或相鄰位置中經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志的量與椎間盤之內(nèi)或相鄰的經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志正常范圍，其中所述正常范圍外的經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志量指示疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的位置。在另一個實施方式中，提供診斷背痛患者中疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方法，所述方法包括給予診斷劑以在背痛患者椎間盤之內(nèi)或相鄰位置處標(biāo)記炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志，從而用成像方法增加疼痛標(biāo)志圖像；和以足以診斷疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方式使經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志成像。多個實施方式的其他特征和優(yōu)勢會在以下描述中部分列出，且部分通過描述顯而易見，或可通過實施多個實施方式而學(xué)會。多個實施方式的目標(biāo)和其他優(yōu)勢可通過描述和所附權(quán)利要求中特定指出的元件和組合來實現(xiàn)和獲得。附圖簡要說明所述實施方式的其他方面、特征、益處和優(yōu)勢部分結(jié)合下列描述、所附權(quán)利要求和附圖而顯而易見，其中

圖1顯示脊柱的后透視圖。圖2顯示包括有疼痛發(fā)生器的椎間盤的椎間盤區(qū)域，其示為退變椎間盤中的向心侵入性神經(jīng)元和血管延展。圖3顯示椎間盤退變中纖維環(huán)的實施方式，其中經(jīng)標(biāo)記試劑在神經(jīng)元和血管延展疼痛發(fā)生器附近釋放，其會結(jié)合神經(jīng)元和血管疼痛標(biāo)志并使神經(jīng)元和血管延展可視化以定位疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器。例如，所述經(jīng)標(biāo)記試劑能靜脈內(nèi)、肌肉內(nèi)、皮下等給予。圖4顯示退變椎間盤中髓核的實施方式，其中經(jīng)標(biāo)記試劑在神經(jīng)元和血管延展附近釋放并結(jié)合疼痛發(fā)生器，這能使神經(jīng)元和血管延展可視化以定位疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器。圖5顯示含有置于椎間盤中髓核內(nèi)的生長因子的染料。圖6是將鹽水或神經(jīng)生長因子(NGF)或血管生長因子(VEGF)或促炎因子(CFA)注射到大鼠椎間盤后測試椎間盤源性痛的圖示說明。
應(yīng)理解圖不是按比例繪制。此外，圖中物體間的關(guān)系可能不按比例，且事實上可能具有與尺寸反向的關(guān)系。所述圖意在理解和闡明各所示物體的結(jié)構(gòu)，因而，一些特性可夸大以顯示結(jié)構(gòu)的特性。發(fā)明詳述為了本說明書和所附權(quán)利要求的目的，除非另有說明，所有表示成分量、材料百分?jǐn)?shù)或比例、反應(yīng)條件的數(shù)字以及其他用于本說明書和所附權(quán)利要求的數(shù)值應(yīng)理解為在所有情況中由術(shù)語“約”修飾。因此，除非與所示相反，下列說明書和所附權(quán)利要求所列的數(shù)值參數(shù)是近似值，可根據(jù)尋求通過本發(fā)明獲得的所需性質(zhì)而變化。至少且不試圖限制所述權(quán)利要求范圍等價物的原則應(yīng)用，各數(shù)值參數(shù)應(yīng)至少根據(jù)所報道有效數(shù)字和通過應(yīng)用常規(guī)四舍五入技術(shù)來構(gòu)建。盡管本文所列數(shù)值范圍和參數(shù)、本發(fā)明的廣泛范圍是近似值，特定實施例中列出的數(shù)值盡可能精確報道。然而，任何數(shù)值內(nèi)在包含某些誤差，由其各自測試評量中發(fā)現(xiàn)的標(biāo) 準(zhǔn)偏差必然產(chǎn)生。此外，本文公開的所有范圍應(yīng)理解為涵蓋其中歸入的任何和全部子范圍。例如,“1-10”范圍包括最小值I與最大值10之間(且包括)的任何和全部子范圍，即最小值等于或大于I和最大值等于或小于10的任何和全部子范圍，例如5. 5-10。現(xiàn)在詳細參考本發(fā)明的某些實施方式，其示例在附圖中描述。盡管本發(fā)明結(jié)合所述實施方式進行描述，應(yīng)理解它們不意在將本發(fā)明限于所述實施方式。相反，本發(fā)明意在覆蓋可納入發(fā)明的所有替代方式、修改和等價物，如所附權(quán)利要求所定義。以下標(biāo)題不用于以任何方式限制公開內(nèi)容，任何標(biāo)題下的實施方式可與任何其他標(biāo)題下的實施方式聯(lián)用。定義應(yīng)注意本說明書和所附權(quán)利要求所用的單數(shù)形式“一”、“一種”和“所述”包括復(fù)數(shù)指示物，除非明確清楚地限于一種指示物。因此，例如，“疼痛發(fā)生器”包括一種、二種、三種或更多疼痛發(fā)生器。術(shù)語“診斷的”或“診斷”指鑒定一種或多種疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器或與疼痛相關(guān)的疼痛發(fā)生器疾病狀態(tài)的出現(xiàn)、消失和/或位置。術(shù)語“診斷劑”是可用于診斷疼痛標(biāo)志和/或疼痛發(fā)生器的任何部分。例如，診斷劑包括含放射性同位素如銦或锝的顯像劑；含碘、锝或釓的造影劑；酶如辣根過氧化物酶、GFP、堿性磷酸酶或β -半乳糖苷酶；熒光物質(zhì)如銪衍生物；發(fā)光物質(zhì)如N-甲基吖啶鎗(N-methyIacrydium)衍生物等。診斷劑的另一示例是放射性核素，其可用正電子發(fā)射斷層顯像(PET)或單光子發(fā)射計算機斷層掃描(SPECT)成像或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他方法來檢測。在一個實施方式中，所述診斷劑包括一種或多種放射性核素標(biāo)記13%12%12%99mTc, 18F, 68Ga, 67Ga, 72As, 89Zr, 64Cu, 62Cu, 111In, 203Pb, 198Hg, 11C, 97Ru 和 201Tl 或順磁性造影劑，如釓、鈷、鎳、錳或鐵。這些部分可鰲合其自身金屬結(jié)合域，進而能與疏水性基團或親水性基團的橋中所見金屬離子配位。術(shù)語“位于或附近”意在包括延伸多至且包括離靶組織位點(例如神經(jīng)、肌肉、韌帶、骨、椎骨等)以及所述靶組織位點內(nèi)部區(qū)域0cm-5cm的區(qū)域。術(shù)語“疼痛”包括傷害感受和痛感，其可用疼痛評分和其他本領(lǐng)域熟知方法客觀和主觀評價?？捎杀緫?yīng)用的方法和組合物診斷的疼痛示例性類型包括但不限于腰部區(qū)(下背痛)或頸部區(qū)(頸痛)的背痛，腿痛，坐骨神經(jīng)痛，神經(jīng)根痛(在來自腰椎病理的下背和腿中經(jīng)歷，或來自頸部病理的頸部和臂中)，或臂、頸、背、下背、腿的神經(jīng)性疼痛或者椎間盤或脊柱病理引起的相關(guān)疼痛分布。在一些實施方式中，所述疼痛可以是外表軀體痛(或皮膚疼痛)，源自韌帶、肌腱、骨、血管、筋膜、和/或肌肉的深軀體痛，和/或神經(jīng)性疼痛等。本文所用的“神經(jīng)性疼痛”包括損傷產(chǎn)生的神經(jīng)根、背根神經(jīng)節(jié)或外周神經(jīng)的疼痛。術(shù)語“疼痛發(fā)生器”指參與疼痛病癥的來源或病因。術(shù)語“疑似疼痛發(fā)生器”包括被認(rèn)為參與疼痛病癥的來源或病因，但尚未明確診斷疼痛發(fā)生器的位置。疼痛發(fā)生器可產(chǎn)生自例如椎骨異常如壓縮骨折、峽部缺損、椎骨不穩(wěn)，韌帶、肌腱、肌肉、軟骨結(jié)構(gòu)、關(guān)節(jié)(例如脊柱關(guān)節(jié)、椎間盤、骶髂關(guān)節(jié)等)中的軟組織異常，或者腫瘤、感染或其他浸潤性過程引起的異常。疼痛發(fā)生器可起因于例如神經(jīng)根損害(例如來自相鄰椎間盤的壓縮骨折、肥大性脊柱關(guān)節(jié)、脊柱關(guān)節(jié)囊腫、故障硬件定位(faulty hardware positioning)、骨孔侵入、脊椎前移、椎骨脫離、先天性短椎弓根、神經(jīng)鞘瘤、肉芽組織和/或蛛網(wǎng)膜炎等)、脊神經(jīng)受壓(例如椎管狹窄)、周圍神經(jīng)病變、股神經(jīng)病、感覺異常性股痛、腓神經(jīng)病、不對稱性神經(jīng)病、下肢關(guān)節(jié)病理學(xué)、血管組織病理學(xué)、椎間盤退變和關(guān)節(jié)病等。在一些實施方式中，所提供的方法能 用于定位引起椎間盤退行性疾病的疼痛發(fā)生器。術(shù)語“疼痛標(biāo)志”包括結(jié)構(gòu)、化學(xué)或其他與疼痛發(fā)生器直接或間接關(guān)聯(lián)的材料，從而通過結(jié)合疼痛發(fā)生器提供載劑以增強涉及相關(guān)疼痛的診斷或治療。在一個特定示例中，疼痛標(biāo)志涉及沿著神經(jīng)或在神經(jīng)之間傳遞疼痛信號。在另一個實施方式中，疼痛標(biāo)志能刺激疼痛，例如細胞因子、生長因子等。疼痛標(biāo)志還包括涉及疼痛的化學(xué)或生物級聯(lián)中其他點的物質(zhì)，如涉及所述疼痛產(chǎn)生或傳遞過程的二級或三級產(chǎn)物或組分的疼痛標(biāo)志。如果標(biāo)志在疼痛出現(xiàn)時于該處以稍微可識別方式明顯存在(或缺失)，且與疼痛消失時在該處的水平或方式不同，則認(rèn)為是本文所述的“疼痛發(fā)生器”。所述應(yīng)用術(shù)語“標(biāo)記”類似地用于本文提供的其他內(nèi)容，例如“炎癥標(biāo)記”、“代謝標(biāo)記”、“神經(jīng)元標(biāo)記”、“血管標(biāo)記”等。術(shù)語“標(biāo)記”包括能用成像技術(shù)檢測的部分。標(biāo)記包括能檢測的分子，包括但不限于放射性同位素、突光劑、化學(xué)發(fā)光劑(chemiIuminescers)、發(fā)色團、酶、酶底物、酶輔因子、酶抑制劑、發(fā)色團、染料、金屬離子、金屬溶膠、配體(例如抗體、抗原、抗體表位等)、插入染料等。一些標(biāo)記示例包括但不限于 1311，1251, 123I, "mTc, 18F, 68Ga, 67Ga, 72As, 89Zr, 64Cu, 62Cu, 111In, 203Pb, 198Hg, 11C, 97Ru和2°1!!或順磁性造影劑，如釓、鈷、鎳、錳或鐵。應(yīng)理解本文所述的疼痛標(biāo)志或疼痛發(fā)生器的帶標(biāo)簽標(biāo)記在得到的圖象方面具有特定益處。盡管可一般描述“經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志”或“經(jīng)標(biāo)記疼痛發(fā)生器”的成像，應(yīng)理解由特定顯像模式成像的對象可包括但不限于標(biāo)記-疼痛標(biāo)志的總體偶聯(lián)物或組合；標(biāo)記本身；疼痛標(biāo)志本身(例如到以可識別方式由帶標(biāo)簽標(biāo)記修飾的程度)；疼痛發(fā)生器本身(例如到以可識別方式由標(biāo)記或經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志修飾的程度)；或上述組合。術(shù)語“脊柱手術(shù)”包括產(chǎn)生一個或多個切口且需要操作脊髓組織的過程，有或沒有移出和/或修復(fù)脊髓組織。脊柱手術(shù)示例包括但不限于修復(fù)椎間盤脫出、粘連松解術(shù)(adhesioloysis)、射頻神經(jīng)切斷術(shù)；椎間盤內(nèi)電熱療法、椎骨融合、完全或部分椎間盤切除術(shù)、椎板切除術(shù)、椎板切開術(shù)或椎板成形術(shù)等。術(shù)語“實踐者”指對患者使用本公開方法和/或裝置的人。該術(shù)語包括但不限于醫(yī)生(例如外科醫(yī)生、介入專家、內(nèi)科醫(yī)生等)、護士、執(zhí)業(yè)護士、其他醫(yī)療人員、臨床醫(yī)生、獸醫(yī)或科學(xué)家。術(shù)語“哺乳動物”指來自分類學(xué)綱“哺乳綱”的生物，包括但不限于人、其他靈長類動物如黑猩猩、猿、猩猩和猴、大鼠、小鼠、貓、狗、牛、馬等。在多個實施方式中，所述哺乳動物是人類患者?！岸ㄎ弧边f送包括將一種或多種診斷劑置于組織內(nèi)的遞送，例如，神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)根或腦區(qū)域，或極為貼近(例如在約5cm內(nèi)，或優(yōu)選約2cm內(nèi)，或約Icm內(nèi)，或更少)。“靶向遞送系統(tǒng)”提供在需要治療疼痛、炎癥或其他疾病或病癥的靶位點或附近遞送一種或多種診斷劑。提供更好地描述并在椎間盤之中及周圍定位涉及背痛的疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方法，從而改善椎間盤退行性疾病的診斷。在一些實施方式中，提供在背痛區(qū)域中局部人工標(biāo)記作為疑似疼痛發(fā)生器的物質(zhì)的方法。這些區(qū)域包括椎間盤、脊柱關(guān)節(jié)和/或椎體處或附近的疑似疼痛發(fā)生器。
在一些實施方式中，通過所提供的方法，實踐者能排除痛覺定位于與損傷位點完全不相關(guān)區(qū)域的牽涉性痛。在一些實施方式中，所提供的方法能確定手術(shù)位置和降低實踐者對患者錯誤區(qū)域?qū)嵤┦中g(shù)的風(fēng)險。在一個實施方式中，提供診斷背痛患者中疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方法，所述方法包括在背痛患者椎間盤之內(nèi)或相鄰位置標(biāo)記炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志以用成像方法增加疼痛標(biāo)志圖像；和以足以診斷疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方式使經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志成像。在一個實施方式中，提供評價疾病發(fā)展和治療有效性的方法，所述治療包括在背痛患者椎間盤之內(nèi)或相鄰位置標(biāo)記炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志，使用圖像處理方法確定較深層疼痛發(fā)生器內(nèi)侵入細胞或細胞延伸的發(fā)展。背痛背痛是實踐者在全世界范圍內(nèi)很難治療的疼痛。原因通常是不恰當(dāng)診斷，或未能鑒定真正的疼痛發(fā)生器。本文提供更好地描述并在椎間盤之中及周圍定位涉及背痛的疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方法，從而改善椎間盤退行性疾病的診斷。通過在背痛患者椎間盤之內(nèi)或相鄰位置標(biāo)記炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志，可獲得改善的疼痛發(fā)生器(如果有)或疑似疼痛發(fā)生器圖像并對疼痛發(fā)生器位置作出適當(dāng)診斷。因此，實踐者能鑒定引起背痛的疼痛發(fā)生器。例如，腰椎痛分成2個一般類別純軸向和根性或輻射。有純中線或側(cè)下背痛的患者中，應(yīng)考慮常見和非常見病因?qū)W。這些包括源自骨性結(jié)構(gòu)(脊椎壓縮骨折、峽部缺損、椎骨不穩(wěn))、軟組織(韌帶、肌腱、肌肉、和軟骨結(jié)構(gòu))、關(guān)節(jié)(脊柱關(guān)節(jié)、椎間盤、骶髂關(guān)節(jié))以及腫瘤、感染或其他浸潤性過程的疼痛。有神經(jīng)根痛的患者中，應(yīng)考慮神經(jīng)根損害(來自相鄰椎間盤的壓縮骨折、肥大性脊柱關(guān)節(jié)、脊柱關(guān)節(jié)囊腫、故障硬件定位、脊椎前移或椎骨脫離引起的骨孔侵入、先天性短椎弓根、神經(jīng)鞘瘤、肉芽組織和/或蛛網(wǎng)膜炎等)、脊神經(jīng)受壓和周圍神經(jīng)病變。在一些實施方式中，通過標(biāo)記炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志，可確認(rèn)疼痛發(fā)生器不是源自脊柱的診斷，但經(jīng)常會誤診斷(常分類為牽涉性痛)，例如股神經(jīng)病、感覺異常性股痛、腓神經(jīng)病、不對稱性神經(jīng)病、下肢關(guān)節(jié)病理學(xué)或血管組織病理學(xué)。這些病癥通常在有或沒有影像學(xué)證據(jù)顯示椎間盤退變和關(guān)節(jié)病的患者中誤診為神經(jīng)根痛。使用本應(yīng)用的診斷方法，目前可更明確診斷這些病癥。椎管狹窄是病人表現(xiàn)出背痛等的另一病癥。獲得性或先天性椎管狹窄由脊柱中的退行性改變引起，可變地包括椎間盤、椎間關(guān)節(jié)(脊柱關(guān)節(jié))和黃韌帶。每種情況中，退行性改變共同導(dǎo)致腰或頸椎管逐步變窄，引起脊髓和脊神經(jīng)根壓縮。癥狀包括頸、背、臀部、腿、大腿或小腿的疼痛和/或麻木，步行、站立和/或鍛煉時更嚴(yán)重；延伸到腿的背痛；腿無力；和步行困難或失衡。患者可診斷為椎管狹窄，例如通過持久放射性痛；神經(jīng)學(xué)檢測發(fā)現(xiàn)感覺異常和腿部肌無力；步態(tài)障礙和特征性彎腰姿勢；不對稱深腱反射；和由X光(如脊髓造影術(shù))MR1、脊髓CT或CT脊髓造影等影像學(xué)發(fā)現(xiàn)椎管狹窄。根據(jù)狹窄位于中央或是椎孔，身體檢查中的刺激手法如側(cè)彎再現(xiàn)疼痛可分別為負(fù)或正。在一些實施方式中，本應(yīng)用的更佳診斷成像方法可用于診斷椎管狹窄。椎間盤退行性疾病椎間盤退行性疾病指參與椎間盤退變的任何常見脊柱退行性病癥。椎間盤退變通常與背痛癥狀相關(guān)且可導(dǎo)致炎癥和神經(jīng)性疼痛，例如椎管狹窄、脊椎前移和后滑脫。與老化過程相關(guān)的椎間盤退變一般與椎間盤髓核的蛋白聚糖損失和椎間盤吸收椎骨間震動的能力下降相關(guān)聯(lián)。盡管一些受影響患者可能沒有顯示癥狀，但許多受影響患者遭受慢性背部或腿部疼痛。在一些實施方式中，背痛可由椎間盤退行性疾病或椎間盤脫出引起。通常，患者有椎間盤脫出時，該患者會顯示嚴(yán)重或持久放射性痛。椎間盤脫出位于下背時，持久性痛可在背部產(chǎn)生且通常沿著坐骨神經(jīng)分布(腰根性神經(jīng)痛或坐骨神經(jīng)痛)延伸(“輻射”)到腿。有頸部椎間盤脫出的患者中，持久性痛可在頸部產(chǎn)生且通常延伸到臂?；颊吣芡ㄟ^多種特征性發(fā)現(xiàn)診斷為椎間盤脫出。這些包括例如持久放射性痛；身體檢查中的特征性發(fā)現(xiàn)，指示神經(jīng)根刺激、損傷或炎癥，如疼痛引起的活動或運動范圍受限；用神經(jīng)學(xué)檢測發(fā)現(xiàn)的特定身體部分的強度和感覺異常，影像學(xué)檢測提示椎間盤脫出。本應(yīng)用的更佳診斷成像方法能協(xié)助實踐者確認(rèn)疼痛發(fā)生器的位置-此情況中是椎間盤脫出。然后，可進行手術(shù)和部分移出髓核或纖維環(huán)。更佳診斷成像方法會指導(dǎo)實踐者且他/她會了解實施手術(shù)的正確位置。本文所用的“椎間盤退行性疾病”指導(dǎo)致椎間盤退變的任何病癥，包括但不限于疾 病、物理影響、機械磨損、病原體或自身免疫反應(yīng)引起的病癥。椎間盤退行性疾病可在脊柱任何地方發(fā)生，如頸椎(頸)、胸椎(胸后的背部分)、腰椎(下背)和骶椎(連接骨盆的不移動部分)。在一些實施方式中，椎間盤退行性疾病可包括椎間盤突出癥。本文所用的“椎間盤突出癥”包括局部移位椎間盤物質(zhì)到椎間盤間隙限制外。所述椎間盤物質(zhì)可以是髓核、軟骨、碎骨突(fragmented apophysical bone)、環(huán)組織或其任意組合。椎間盤物質(zhì)移位可對發(fā)出脊神經(jīng)產(chǎn)生壓力和/或引起炎癥反應(yīng)導(dǎo)致臂或腿神經(jīng)根病、無力、麻木和/或刺痛。神經(jīng)根病指影響脊神經(jīng)根的任何疾病。椎間盤突出能導(dǎo)致病癥，例如坐骨神經(jīng)痛、壓迫神經(jīng)、腰椎椎間盤退化性背痛、椎孔狹窄、神經(jīng)受壓、壓迫性神經(jīng)病、慢性神經(jīng)疼痛、感覺和/或運動神經(jīng)病、麻木或無力等。因此，本應(yīng)用的更佳診斷成像方法可用于診斷這些疾病和/或病癥。在一些實施方式中，椎間盤突出癥包括纖維環(huán)破裂，椎間盤物質(zhì)(髓核)通過其突出、前突、膨出、移位和/或再次突出。有時椎間盤突出可大幅移位從而與母體椎間盤失去連續(xù)性。這發(fā)生時，所述突出稱為游離。因此，本應(yīng)用方法可用于治療斷裂、前突、膨出、突出、再次突出和移位、片段化和/或游離型髓核?！耙莆蛔甸g盤或片段化椎間盤”指椎間盤物質(zhì)移位離開突出所述物質(zhì)的環(huán)開口。移位椎間盤有時會游離。例如，髓核可移位離開突出的椎間盤，從而在脊柱中的不同位置有隔離，可導(dǎo)致神經(jīng)受壓或椎管狹窄。一般，大部分椎間盤退行性疾病在脊柱的腰部區(qū)域中發(fā)生。腰椎間盤突出比頸椎間盤突出更頻繁15倍，且是下背痛的最常見病因。頸椎間盤在8%時間受影響而上-中-下(胸)椎間盤受影響時間僅為1_2%。椎間盤退行性疾病有時能導(dǎo)致壓迫脊神經(jīng)根，產(chǎn)生極痛苦的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。神經(jīng)根(從脊髓分支出來的大神經(jīng))可變得壓縮，產(chǎn)生神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，如感覺或運動變化。例如，髓核突出通常伴隨坐姿時更嚴(yán)重的下背痛和延伸到下肢的疼痛。例如，坐骨神經(jīng)痛中的放射性痛常描述為鈍痛、灼痛或銳痛，伴隨間歇性尖銳的電擊感覺、麻木和刺痛、各神經(jīng)根的運動或感覺缺陷和/或反射異常。 僅出于闡明目的，參考圖1和2，脊柱是能承受大量力的顯著強力和靈活結(jié)構(gòu)。如圖1和2所示，脊柱10形成自多個椎骨12，各通過椎間盤20彼此獨立分開。椎間盤20毗鄰脊髓，其貫穿椎骨12的椎管。椎間盤20具有數(shù)種功能，其中一種包括用作椎骨12的減震器。各椎間盤20有些類似果凍甜圈，具有稱為纖維環(huán)的相對堅硬外層，所述纖維環(huán)包圍稱為髓核的凝膠樣內(nèi)層。所述纖維環(huán)由交織環(huán)形帶的同心層構(gòu)成，所述環(huán)形帶排列成抵御置于脊柱10上的力。毗鄰椎間盤20的軟骨終板將髓核和纖維環(huán)與相鄰椎骨12分開。后縱韌帶30強力結(jié)合纖維環(huán)。髓核由來自原始脊索的細胞構(gòu)成，且包含大量能刺激或增加感覺神經(jīng)興奮性的物質(zhì)。這些物質(zhì)包括前列腺素E、組胺樣物質(zhì)、鉀離子和數(shù)種多肽胺。這些物質(zhì)能用本應(yīng)用方法清楚成像。由椎間盤20產(chǎn)生的疼痛可稱為椎間盤源性痛。一般，盡管并不總是，在特定區(qū)域經(jīng)歷疼痛需要該區(qū)域存在神經(jīng)末梢。一種疼痛源由與C-和A-δ纖維相連的特定傷害感受器激活引起。另一疼痛源包括感覺纖維損傷或中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害。因此，椎間盤源性痛的研究對椎間盤20的神經(jīng)支配感興趣。分支16從脊髓延伸，子分支18神經(jīng)支配椎間盤20。稱為竇椎返神經(jīng)的脊髓腦膜分支16神經(jīng)支配椎間盤20周圍區(qū)域。離開背根神經(jīng)節(jié)和進入椎間孔，竇椎神經(jīng)16分成主要上行和較少下行分支。分支18 —般僅神經(jīng)支配纖維環(huán)外部三分之一，并因而通常不進入纖維環(huán)內(nèi)部三分之二，也不進入髓核，除非存在病理狀態(tài)，例如椎間盤退行性疾病。椎間盤20由交錯神經(jīng)纖維18圍繞。盡管包括竇椎神經(jīng)16的神經(jīng)纖維18與一般視作交感神經(jīng)的結(jié)構(gòu)相關(guān)，這不必定表示所述神經(jīng)纖維18功能上完全為交感神經(jīng)。大部分所述神經(jīng)18可具有感覺功能。此外，交感神經(jīng)系統(tǒng)能與感覺C纖維相互作用，所述感覺C纖維是敏化的傷害感受器，從而誘導(dǎo)脊髓中進一步的交感神經(jīng)活動。研究顯示人椎間盤20中存在感覺纖維；Ρ物質(zhì)(SP)和降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)-免疫反應(yīng)(-1R)神經(jīng)纖維也存在于椎間盤20。由于SP和CGRP都在傷害性感受神經(jīng)元和其軸突中表達，認(rèn)為椎間盤20內(nèi)的這些SP-和CGRP-1R神經(jīng)纖維18參與從椎間盤20傳遞傷害性信息。因此，椎間盤20本身可以是疼痛源。正常椎間盤20很少神經(jīng)支配深于纖維環(huán)外部三分之一。然而，有指示表明退變或有問題的椎間盤具有神經(jīng)延展，向心延展超過纖維環(huán)外部三分之一，到達遠至纖維環(huán)內(nèi)部三分之一，或甚至進入髓核。這種神經(jīng)元延展的侵入可能是疼痛源，特別是當(dāng)它們接觸髓核中能刺激這類神經(jīng)元延展的所述物質(zhì)時。背和頸痛能由退變椎間盤引起。退變椎間盤可以但不必定總顯示退變的解剖學(xué)征兆，其可包括椎間盤高度、椎間盤水合水平、纖維環(huán)膨出的變化，或出現(xiàn)撕裂或骨刺。椎間盤20高度減小可能是退變椎間盤中出現(xiàn)的最常見、早期和易檢測變化之一。另一退變征兆是MRI掃描中T2加權(quán)信號通常減少；這指示核組織水合減少。椎間盤20可以是脊柱內(nèi)的任何椎間盤，包括頸、胸和腰椎間盤。神經(jīng)根病指脊神經(jīng)根疾病(來自拉丁語radix，指根)。神經(jīng)根病產(chǎn)生從脊柱延伸的疼痛、麻木或無力。神經(jīng)根病根據(jù)受影響的脊髓部分來分類。因此，有頸(頸部)、胸(中背部)和腰(下背部)神經(jīng)根病。腰神經(jīng)根病也稱為坐骨神經(jīng)痛。神經(jīng)根病可通過其相關(guān)聯(lián)椎 骨進一步分類。例如，在第七頸椎水平上的神經(jīng)根的神經(jīng)根病稱為C7神經(jīng)根??；第五頸椎水平稱為C5神經(jīng)根??；第一胸椎水平稱為Tl神經(jīng)根病等。椎間盤20 —般無血管，主要通過擴散轉(zhuǎn)運營養(yǎng)物和代謝物。然而，如圖2所示，退變椎間盤22往往比正常椎間盤20血管化更高。椎間盤22的所述向心侵入性血管化還具有相似的神經(jīng)元侵入21，有具血管舒縮或血管感覺功能的血管周圍神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。此外，椎間盤19的血管化增加可與神經(jīng)支配增加相關(guān)，并因而提高椎間盤源性痛的可能性。不想受理論約束，認(rèn)為神經(jīng)元延展21或血管延展19侵入椎間盤25可能是椎間盤源性痛的來源。因此，這些血管19或神經(jīng)元延展21能是疼痛發(fā)生器或產(chǎn)生疼痛發(fā)生器。這些侵入性神經(jīng)元和血管延展可深至中央核區(qū)中部。隨著它們更靠近核區(qū)中部，它們具有其作為疼痛發(fā)生器的最高預(yù)測值。本應(yīng)用提供診斷椎間盤退行性疾病的更佳診斷成像方法，通過將經(jīng)標(biāo)記診斷劑提供給疼痛發(fā)生器例如椎間盤區(qū)域22中的神經(jīng)元元件28和/或血管元件29，來更好成像這些疼痛發(fā)生器。椎間盤區(qū)域22包括認(rèn)為是疼痛源的椎間盤25。所述椎間盤25—般是退變椎間盤。椎間盤區(qū)域22可從退變椎間盤25的纖維環(huán)26外表面延伸多至5cm。所述診斷劑可標(biāo)記、給予和隨后結(jié)合疼痛發(fā)生器，在該處其可成像。或者，疼痛發(fā)生器能產(chǎn)生過量化學(xué)和/或生物標(biāo)記，該區(qū)域聚集高濃度試劑時診斷劑會結(jié)合所述標(biāo)記，其可通過成像技術(shù)如放射線照相術(shù)、熒光鏡檢查、發(fā)光、PET、SPECT、CT、MR1、椎間盤造影術(shù)、脊髓造影、和/或X光成像技術(shù)清楚檢測。在替代實施方式中，如圖3所示，診斷劑42可遞送到纖維環(huán)以成像引起椎間盤源性痛的椎間盤40中神經(jīng)元元件38和/或血管元件32。如圖3所示，診斷劑可由纖維環(huán)釋放，理想上緊密鄰近椎間盤40或在5cm內(nèi)。因此，診斷劑可置于椎間盤區(qū)域54內(nèi)以靶向神經(jīng)元元件38和/或血管元件32。診斷劑能結(jié)合神經(jīng)元元件38和/或血管元件32且在成像后，它們可觀察到并鑒定疼痛發(fā)生器?；蛘?，診斷劑42能進入?yún)^(qū)52、50和34并進入髓核36，所述試劑能結(jié)合任何代謝或炎癥疼痛發(fā)生器且隨后能觀察以測定是否所述量的經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志在正常范圍外，這會指示疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的位置。在一些實施方式中，經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志能靜脈內(nèi)、肌肉內(nèi)、皮下等給予，經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志可通過總血流，在該處其會結(jié)合位于椎間盤或附近的疼痛發(fā)生器?；蛘?，經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志能局部直接給予椎間盤，然而，這導(dǎo)致椎間盤損害且多年來最終向椎間盤突出和疼痛發(fā)展。在替代實施方式中，如圖4所示，診斷劑70可遞送到髓核86以成像疼痛標(biāo)志。在此實施方式中，診斷劑70能通過椎間盤的區(qū)81、83和87并結(jié)合疼痛標(biāo)志60，例如過量的細胞因子62，其會通過過量結(jié)合標(biāo)記而產(chǎn)生信號64并在成像時導(dǎo)致“熱點”。例如，所述試劑能結(jié)合細胞因子且隨后所述區(qū)域能觀察以測定是否所述量的經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志在正常范圍夕卜，這會指示疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的位置。此區(qū)域能診斷為疼痛發(fā)生器。通過這種方式，可確定疼痛發(fā)生器的實際位置。結(jié)合或游離的經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或經(jīng)標(biāo)記疼痛發(fā)生器可通過成像一種或多種血液、腦脊液、胞間液、細胞或組織樣品來檢測。所述組織樣品能包括神經(jīng)元、血管組織或任何其他合適身體組織，所述組織提供與特定病理狀態(tài)相關(guān)的選定疼痛標(biāo)志或疼痛發(fā)生器。測量或成像的經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或經(jīng)標(biāo)記疼痛發(fā)生器理想地與診斷或治療的病理狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。在一個實施方式中，例如，所述病理狀態(tài)可以是椎間盤退行性疾病，測量經(jīng)標(biāo)
記細胞因子的疼痛標(biāo)志可由受損椎間盤釋放。在一些實施方式中，檢測的經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或經(jīng)標(biāo)記疼痛發(fā)生器范圍能比健康患者所述位置中存在的經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或經(jīng)標(biāo)記疼痛發(fā)生器正常水平高10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%或更高。因此，有經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或經(jīng)標(biāo)記疼痛發(fā)生器的區(qū)域圖像在顯像中可見并能診斷疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器。在圖4所示的實施方式中，應(yīng)理解經(jīng)標(biāo)記診斷劑還能直接靶向?qū)е伦甸g盤源性痛的纖維環(huán)80中的疼痛發(fā)生器(例如神經(jīng)元元件82和/或血管元件84)。如圖4所示，診斷劑70能在髓核86中釋放，理想地緊密鄰近椎間盤85或在其5cm內(nèi)。因此，診斷劑也可置于椎間盤區(qū)域85內(nèi)以靶向神經(jīng)元元件82和/或血管元件84。 在一些實施方式中，所述方法能用于在椎間盤之內(nèi)或相鄰位置標(biāo)記炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志。對疼痛發(fā)生器有親和性的所述經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志會結(jié)合該疼痛發(fā)生器，因此疼痛發(fā)生器會帶有標(biāo)記且隨后能成像所述區(qū)域并診斷現(xiàn)已標(biāo)記的疼痛發(fā)生器。在一些實施方式中，能標(biāo)記的疼痛發(fā)生器包括標(biāo)記神經(jīng)、標(biāo)記傷害感受器、標(biāo)記刺激神經(jīng)的化學(xué)因子、標(biāo)記生成刺激神經(jīng)的化學(xué)因子的細胞；和標(biāo)記通常緊鄰神經(jīng)的血管。神經(jīng)元疼痛標(biāo)志本應(yīng)用中，診斷劑能用于標(biāo)記神經(jīng)元疼痛標(biāo)志，所述標(biāo)志在標(biāo)記后能結(jié)合疼痛發(fā)生器。或者，診斷劑可以是經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志且隨后給予患者，其中經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志能結(jié)合疼痛發(fā)生器且疼痛發(fā)生器能成像以用于其診斷。認(rèn)為疼痛標(biāo)志是以多種方式(或另外指示)產(chǎn)生或傳遞椎間盤源性痛的作用物。一個這種疼痛標(biāo)志涉及傷害感受器的存在。通常，椎間盤基本無血管且僅在椎間盤纖維環(huán)外部邊緣有稀疏神經(jīng)支配。這些無髓鞘P物質(zhì)(SP)或含纖維的降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)通常為非反應(yīng)性并稱為沉默傷害感受器。認(rèn)為SP和CGRP是傷害性信息的感覺傳遞物。隨著退變推進，神經(jīng)能跟隨微血管并更深入椎間盤生長，其可例如外周發(fā)生或經(jīng)終板發(fā)生。此神經(jīng)和血管內(nèi)生長由椎間盤壓力和蛋白聚糖含量的退變相關(guān)減少來促進。因此，通過給予結(jié)合SP或CGRP的診斷劑，所述SP和CGRP偶聯(lián)物會具有異常高的濃度，因而成像會顯示高信噪比(例如2/1，3/1，4/1，5/1，6/1，7/1，8/1，9/1，10/1等)且疼痛發(fā)生器會清楚成像并在“熱點”區(qū)中診斷。診斷劑可通過給予結(jié)合疼痛標(biāo)志的標(biāo)記來進行體內(nèi)標(biāo)記。在一些實施方式中，能標(biāo)記的神經(jīng)元疼痛標(biāo)志包括但不限于TRK_a ；抗TRK a抗體；神經(jīng)生長因子(NGF);抗NGF抗體；NGF拮抗劑；抗NGF拮抗劑抗體；PGP9. 5;SYN;外周蛋白；或其他神經(jīng)抗體形式或一般相關(guān)物質(zhì)。其他物質(zhì)如神經(jīng)絲200kDa(NF200)還可以是所述標(biāo)記和隨后成像的靶標(biāo)。在一些實施方式中，內(nèi)源性物質(zhì)如TrkA或NGF可靶定為用于標(biāo)記的疼痛標(biāo)志，或?qū)λ鑫镔|(zhì)有特定結(jié)合親和性或特異性的相關(guān)抗體或其他物質(zhì)可在疼痛區(qū)與之結(jié)合且隨后提供結(jié)合位點用于稍后遞送的靶向標(biāo)記。此方面中，應(yīng)理解在該描述下廣泛考慮各種結(jié)合劑形式。神經(jīng)通常伴隨血管，但能作為椎間盤基質(zhì)中的分 離神經(jīng)纖維發(fā)現(xiàn)。背痛患者中發(fā)現(xiàn)的這些非血管相關(guān)纖維已觀察到表達生長相關(guān)蛋白43 (GAP43)以及SP。小椎間盤神經(jīng)元包含CGRP且還表達高親和性神經(jīng)生長因子(NGF)受體酪氨酸激酶A (trkA)。觀察到椎間盤炎癥引起CGRP陽性神經(jīng)元增加。近期研究顯示NGF在疼痛腰椎間盤中于微血管內(nèi)表達，有主要通過終板進入疼痛椎間盤的血管相鄰trkA(TRK-α )表達神經(jīng)纖維。伴隨神經(jīng)生長入退變椎間盤的是稱為‘神經(jīng)膠質(zhì)’的專門神經(jīng)支持細胞或用膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)定位的雪旺細胞。因此，多種所述物質(zhì)可提供對疼痛區(qū)域(或高度神經(jīng)支配區(qū)域)的需要結(jié)合親和性或特異性以起結(jié)合診斷劑的疼痛標(biāo)志作用，或其可標(biāo)記且隨后給予以鑒定疼痛標(biāo)志或疼痛發(fā)生器。在一個實施方式中，例如，TrkA抗體(或其他結(jié)合劑)被標(biāo)記和遞送以結(jié)合及顯示疼痛發(fā)生器。在另一個實施方式中，NGF本身被標(biāo)記和遞送作為診斷劑，其結(jié)合疼痛標(biāo)志TrkA0在其他實施方式中，固有量的這些物質(zhì)作為疼痛標(biāo)志本身進行處理以靶向標(biāo)記，例如用對疼痛區(qū)域中這些駐留化合物類型具有有益的結(jié)合親和性和/或特異性的抗體或其他試劑。一些這類試劑進一步描述于通過引用全文納入本文的已公開PCT專利申請wo2004/032870;W02004/058184;W02004/073653;W02004/096122;和 W02005/000194。在對普通技術(shù)人員而言合適作為疼痛標(biāo)志和/或疼痛標(biāo)志靶標(biāo)時可采用這些已納入的參考文獻中所述的多種組合物和方法，其在結(jié)合靶標(biāo)時能用于鑒定疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器。例如但不限于，NGF拮抗劑、抗NGF抗體、抗NGF拮抗劑抗體、其各種組合或混合物、或者其類似物或衍生物可進行標(biāo)記和遞送到其靶標(biāo)及測定的疼痛發(fā)生器。此外，其他化合物還可包括在試劑遞送方案中，或作為經(jīng)標(biāo)記標(biāo)志的額外靶標(biāo)，例如阿片類藥物、NSAID、或者涉及疼痛治療的其他分子或藥物試劑。在一些實施方式中，神經(jīng)元疼痛標(biāo)志包括神經(jīng)元體,神經(jīng)元延展如軸突、軸突分支、和樹突，支持細胞如膠質(zhì)細胞、星狀細胞、雪旺細胞、或小神經(jīng)膠質(zhì)。這些疼痛標(biāo)志可具有結(jié)合診斷劑的結(jié)合位點并標(biāo)記成像位點，從而能診斷疼痛發(fā)生器。在一個實施方式中，所述神經(jīng)元疼痛標(biāo)志可以是生長因子。示例性生長因子包括神經(jīng)生長因子(NGF)、腦源性生長因子、膠質(zhì)細胞源性生長因子、神經(jīng)營養(yǎng)因子_3、神經(jīng)營養(yǎng)因子-4、胰島素生長因子、成纖維細胞生長因子和白血病抑制因子。這些神經(jīng)元疼痛標(biāo)志可通過遞送診斷劑到所述位點來標(biāo)記且隨后可成像所述區(qū)域。例如，也可作為合適活性成分的經(jīng)標(biāo)記的ReN-1820是重組蛋白，所述蛋白含有NGF蛋白的結(jié)合域并作為內(nèi)源NGF蛋白的合適受體，因此其在椎間盤處或附近結(jié)合NGF活性區(qū)時，所述區(qū)域可成像并鑒定疼痛發(fā)生器。ReN-1820還能降低可結(jié)合神經(jīng)元元件上所見NGF受體的NGF水平，還可減少疼痛和炎癥。也可作為合適活性成分的ALE-0540是能減少疼痛和炎癥的NGF受體拮抗劑。參見 J. B. Owolabi 等，Characterization of antiallodynic actions of ALE-0540, a novelnerve growth factor receptor antagonist, in the rat (鑒定大鼠中新型神經(jīng)生長因子受體拮抗劑 ALE-0540 的抗疼痛超敏作用)，289 (3) J. PHARMACOL. EXP. THER. 1271-76 (1999)。ALE-0540能進行標(biāo)記并給予患者。成像時，可觀察結(jié)合位點且有高濃度的區(qū)域可診斷為疼痛發(fā)生器。在一些實施方式中，所述標(biāo)記可以是能在單一階段內(nèi)給予的一種或多種短壽命示蹤劑以評價腫瘤的多個生物學(xué)方面或干預(yù)效果，所述干預(yù)還可應(yīng)用于本文提供的椎間盤源性痛診斷和治療。例如，經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或經(jīng)標(biāo)記診斷劑能用于診斷疼痛發(fā)生器如神經(jīng)元元件，包括感覺、交感神經(jīng)元延展和膠質(zhì)支持細胞。
腦啡肽酶可以是能檢測神經(jīng)元延展(疼痛發(fā)生器)的經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或經(jīng)標(biāo)記診斷劑?；蛘?，可使用結(jié)合腦啡肽酶的經(jīng)標(biāo)記診斷劑，因而能鑒定疼痛發(fā)生器。例如，在腦啡肽酶表達和多種癌癥類型之間觀察到關(guān)聯(lián)性；在退變椎間盤中發(fā)現(xiàn)P物質(zhì)感覺纖維。因此，能標(biāo)記腦啡肽酶以檢測P物質(zhì)，其結(jié)合能檢測另一疼痛標(biāo)志(例如目前標(biāo)記的P物質(zhì))或疼痛發(fā)生器如神經(jīng)元延展。腦啡肽酶也稱為膜金屬肽鏈內(nèi)切酶、中性肽鏈內(nèi)切酶(NEP)、⑶10和常見急性淋巴細胞性白血病抗原(CALLA)，是降解一些小分泌肽的鋅依賴性金屬蛋白酶，尤其是β淀粉樣肽，其在神經(jīng)組織中的異常錯折疊和聚集已涉及阿爾茨海默病成因。腦啡肽酶胞外域合成為膜結(jié)合蛋白，其在從高爾基體轉(zhuǎn)運到細胞表面后釋放到胞外接結(jié)構(gòu)域中。神經(jīng)元中，腦啡肽酶由蛋白納卡斯楚因蛋白調(diào)節(jié)，所述納卡斯楚因蛋白是在加工淀粉樣前體蛋白到β-淀粉樣蛋白中運行必要步驟的Y-分泌酶復(fù)合體組分。腦啡肽酶還與其他生化過程相關(guān)，且特定在腎和肺組織中高表達。在一些實施方式中，可給予經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或經(jīng)標(biāo)記診斷劑，抑制腦啡肽酶針對信號肽的活性，所述信號肽如腦啡肽、P物質(zhì)、內(nèi)皮素和心鈉素。這還可引起鎮(zhèn)痛，當(dāng)給予經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或經(jīng)標(biāo)記診斷劑時會結(jié)合這些信號肽，能鑒定疼痛發(fā)生器。在一個實施方式中，經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或經(jīng)標(biāo)記診斷劑可包括奧曲肽，其靶向乳腺癌細胞上表達的生長抑素受體(SSTR)且還能結(jié)合退變椎間盤中可見的感覺A和B纖維(例如疼痛發(fā)生器)。靶向磁共振造影劑能體內(nèi)成像生物學(xué)過程，目前的觀點為監(jiān)控和診斷許多疾病開辟新視角。奧曲肽過去與造影劑一起使用以靶向乳腺癌細胞上表達的生長抑素受體(SSTR)，用磁共振(MR)成像評價分子探針在體內(nèi)乳腺癌小鼠模型中的能力。奧曲肽(OCT)通過乙基-3-( 二甲氨基丙基)碳二亞胺(EDC)介導(dǎo)的反應(yīng)偶聯(lián)聚乙二醇包被的超順磁性氧化鐵(USPIO)納米粒子。此化合物能用于檢測背或頸痛中的疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器。在一個實施方式中，經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或經(jīng)標(biāo)記診斷劑可包括羥基麻黃堿。羥基麻黃堿是能標(biāo)記交感神經(jīng)系統(tǒng)和交感神經(jīng)源性神經(jīng)母細胞瘤的去甲腎上腺素類似物-控制血管活性的交感神經(jīng)元還在退變椎間盤中發(fā)現(xiàn)。因此，經(jīng)標(biāo)記羥基麻黃堿能用于檢測疼痛標(biāo)志或疼痛發(fā)生器。11C-標(biāo)記的示蹤劑間羥基麻黃堿(11C-HED)也是去甲腎上腺素類似物，其開發(fā)用于通過PET顯現(xiàn)交感神經(jīng)系統(tǒng)。初始臨床研究顯示此系統(tǒng)的局限性腫瘤中迅速攝入11C-HED0因此，此化合物能用于檢測椎間盤退行性疾病中的疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器。在一個實施方式中，經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或經(jīng)標(biāo)記診斷劑包括碘芐胍，也稱為間碘苯甲胍或mIBG，是交感神經(jīng)源性神經(jīng)母細胞瘤放射性藥物。此化合物能用于檢測退變椎間盤中所見控制血管活性的交感神經(jīng)元。在一些實施方式中，疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器可與膠質(zhì)細胞相關(guān)。膠質(zhì)細胞使用血管生成和代謝疼痛標(biāo)志，因此這些細胞能用于鑒定疼痛發(fā)生器。
在一些實施方式中，經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或診斷劑能用于檢測血管擴張且可根據(jù)血管生成檢測給予經(jīng)標(biāo)記抗血管生成劑以鑒定疼痛發(fā)生器。能檢測血管生成的一些標(biāo)記示例和其半衰期列于下表A :表A
βMWMj半衰期(小時)
Y - 發(fā)射體(SPECT)~ 99mTc6
Illln67
123 13
125 59 天
B +—發(fā)射體(PET)
18F2
UC20分鐘
64Cu13
68GaI
124 TOO在一些實施方式中，經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或診斷劑能檢測激發(fā)血管生成的缺氧癥。在一些實施方式中，經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或診斷劑能檢測可結(jié)合VEGF蛋白或受體的蛋白變體或抗體。這種抗體的一個示例是貝伐單抗。在一些實施方式中，經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或經(jīng)標(biāo)記診斷劑可以是血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)受體、FMS樣酪氨酸激酶3 (FLT3)、c_KIT、和血小板衍生生長因子(PDGF)的抑制劑，其允許抗血管生成性質(zhì)。例如，蘋果酸舒尼替尼是VEGF受體、FLT3、c-KIT和TOGF的有力抑制劑。索拉非尼還抑制VEGF受體、PDGF受體、FLT3、RAF-1和BRAF。因此，蘋果酸舒尼替尼或索拉非尼能進行標(biāo)記并用于檢測疼痛標(biāo)志和/或疼痛發(fā)生器。在一些實施方式中，經(jīng)標(biāo)記疼痛發(fā)生器或經(jīng)標(biāo)記診斷劑可以是一種或多種化學(xué)物、肽、蛋白和/或抗體，其結(jié)合α νβ 3整合素受體、VEGF和其受體、前列腺特異性膜抗原(PMSA)、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)JP Robo-4。正電子發(fā)射斷層顯像(PET)和單光子發(fā)射計算機斷層掃描(SPECT)可與基于放射性示蹤劑的顯像模式一起用于非侵入性描述和定量生化過程以診斷疼痛發(fā)生器。在一些實施方式中，經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或診斷劑可靶向ανβ 3整合素受體。ανβ3整合素是含有2個非共價結(jié)合亞基α和β的跨膜蛋白。整合素ανβ3在正常靜止內(nèi)皮細胞上最低表達，但血管生成期間在活化內(nèi)皮細胞上顯著上調(diào)。另外，ανβ 3在多種腫瘤細胞類型的細胞膜上表達，所述腫瘤如卵巢癌、神經(jīng)母細胞瘤、乳腺癌、黑素瘤等。ανβ3整合素與胞外基質(zhì)蛋白如玻連蛋白、纖維蛋白原和層粘連蛋白中出現(xiàn)的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)氨基酸序列相互作用。因此，含RGD的標(biāo)記肽(例如放射性標(biāo)記的環(huán)RGD肽)可用發(fā)射Y或正電子的放射性核素ανβ 3表達細胞靶定，這能使實踐者鑒定疼痛標(biāo)志或疼痛發(fā)生器。例如，18F-標(biāo)記半乳糖基化環(huán)五肽([18F]Galacto-RGD)或[18F]-AHl11585 或[18F]FDG具有對α νβ 3的高親和性和選擇性。這些試劑能用于鑒定疼痛發(fā)生器或疼痛標(biāo)志。99mTc-標(biāo)記含RGD的肽(NC100692)用于缺血模型且顯示有α νβ 3整合素過表達的血管新生區(qū)中的高攝入。這些模型中，顯示NC100692與血管生成區(qū)域的ανβ3表達內(nèi)皮細胞結(jié)合。因此，這些經(jīng)標(biāo)記RGD肽能用于檢測疼痛標(biāo)志或疼痛發(fā)生器。在一些實施方式中，經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或診斷劑可包括多聚RGD肽。這些包括環(huán)RGD多聚體，包含基于E [c (RGDfK) ] 2的二聚體和基于E [c (RGDyK) ] 2的二聚體，標(biāo)記有64Cu或18F以用于PET成像。其他標(biāo)記有不同放射性核素的RGD 二聚體、四聚體和甚至八聚體可靶向整合素α νβ 3。另外，在RGD基序間納入正確間隔子可增強對α νβ 3的親和性并甚至進一步改善由疼痛發(fā)生器的攝入。在基于單、二、四和八聚環(huán)(RGDfK)的肽中，八聚體可具有最聞Ct V β 3未和性且通常有最聞攝入。在一些實施方式中，經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或診斷劑可靶向VEGF受體。VEGF是血管生成的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑。VEGF表達由缺氧、貧血、心肌缺血和腫瘤發(fā)展到啟動血管新生而引起的環(huán)境壓力來上調(diào)。VEGF結(jié)合2個相關(guān)受體酪氨酸激酶(RTK) VEGFR-1和VEGFR-2。2個受體都包含胞外域中的7個Ig樣結(jié)構(gòu)域，單個跨膜區(qū)和由激酶插入?yún)^(qū)域中斷的共有酪氨酸激酶序列。VEGFR-1 結(jié)合 VEGF 的親和性高于 VEGF-2 (Kd: 25 相比 75_250ρΜ)。在一些實施方式中，經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志或診斷劑結(jié)合VEGF。例如，經(jīng)標(biāo)記診斷劑可以是貝伐單抗。貝伐單抗是抗VEGF-A單克隆抗體(mAb)的人源化變體。放射性標(biāo)記的貝伐單抗能用于非侵入性VEGF成像以檢測疼痛標(biāo)志或疼痛發(fā)生器。能使用的所述放射性標(biāo)記貝伐單抗是作為特異性VEGF示蹤劑的89Zr-貝伐單抗或IllIn-貝伐單抗。在一些實施方式中，經(jīng)標(biāo)記診斷劑包括用64Cu經(jīng)DOTA標(biāo)記的VEGF121，用于VEGFR表達的PET成像。炎癥/代謝疼痛標(biāo)志本申請中，所述診斷劑能用于標(biāo)記炎癥疼痛標(biāo)志或代謝疼痛標(biāo)志，所述標(biāo)志在標(biāo)記后能結(jié)合疼痛發(fā)生器或在疼痛發(fā)生器中累積?；蛘?，所述診斷劑可以是經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志且隨后給予患者，在該患者中經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志能結(jié)合疼痛發(fā)生器或在其中累積且疼痛發(fā)生器能就其診斷進行成像。
在一個實施方式中，所述疼痛標(biāo)志可以是炎癥或促炎標(biāo)志。例如，神經(jīng)元疼痛發(fā)生器一般體現(xiàn)為需要待敏化的椎間盤內(nèi)傷害感受器，因此一般涉及提供這種敏化的試劑。例如，這可經(jīng)細胞因子發(fā)生，所述細胞因子一般是介導(dǎo)和調(diào)節(jié)炎癥的小分泌蛋白。它們一般在短距離、短時間和極低濃度作用。細胞因子常通過結(jié)合特異性膜受體來起作用，通常隨后經(jīng)第二信使在細胞中傳遞信號以改變基因表達。響應(yīng)細胞因子包括增加或減少膜蛋白(包括細胞因子受體)表達、細胞增殖和效應(yīng)分子分泌。細胞因子可作用于分泌其的細胞(自分泌作用)、鄰近細胞(旁分泌作用)，或在一些情況中作用于遠距離細胞(內(nèi)分泌作用)。不同細胞類型分泌同一細胞因子或單個細胞因子作用于數(shù)種不同細胞類型(多效性·)是常見的。細胞因子在其活性上冗余，且通常級聯(lián)生成，因為一個細胞因子刺激其靶細胞產(chǎn)生額外細胞因子。細胞因子還可協(xié)同或反作用。在人椎間盤中測得某些細胞因子水平提高，且與退變和疼痛相關(guān)。觀察到這類主要細胞因子包括白介素-1、-6和-8，組織壞死因子-α (TNF-α )，巨噬細胞移動抑制因子(MIF)和前列腺素Ε2 (PGE2)。因此，可給予一種或多種經(jīng)標(biāo)記診斷劑，所述診斷劑結(jié)合炎癥疼痛標(biāo)志，例如白介素-1、-6和-8、組織壞死因子-a (TNF- a )、巨噬細胞移動抑制因子(MIF)和前列腺素E2 (PGE2)且能成像這些疼痛標(biāo)志。這些已結(jié)合標(biāo)記細胞因子的濃度異常高時，“熱點”會在圖像中出現(xiàn)且用戶會了解疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的位置?；蛘撸山o予一種或多種經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志，例如白介素-1、-6和-8、組織壞死因子-a (TNF- a )、巨噬細胞移動抑制因子(MIF)和前列腺素E2(PGE2)，且使它們結(jié)合疼痛發(fā)生器。成像時，疼痛發(fā)生器會定位于特定區(qū)域并能成像所述疼痛發(fā)生器。細胞因子來源可以是循環(huán)炎癥細胞，例如在椎間盤脫出情況中，或是椎間盤細胞，例如在含有椎間盤退變的情況中。這些促炎刺激能激發(fā)細胞起始一些分解代謝程序以刺激組織修復(fù)和重建，包括生成基質(zhì)金屬蛋白酶1、9和13。此傷口愈合過程中，細胞因子通常參與刺激血管生成和肉芽組織形成。在一個特定實施方式中，細胞因子和/或其細胞表面受體在炎癥位點用經(jīng)標(biāo)記標(biāo)志如放射性標(biāo)記體內(nèi)成像。在特定有益示例中，細胞因子用下列(但不限于)中的一種或多種進行標(biāo)記碘-123，碘-125，碘-131，锝-99m,氟-18或銦-111。另外，發(fā)射正電子的放射性同位素(例如但不限于氟-18)能用正電子發(fā)射斷層顯像(PET)或正電子發(fā)射一計算機斷層掃描(PET-CT)成像。成像技術(shù)包括例如[18F]FDG(2’ -脫氧-2’ -氟代-D-葡萄糖)或[18F]1-(3-氟丙基)-4-(4-氰基苯氧甲基)哌啶或[18F]AH-111585。其他放射性標(biāo)記的化合物可成像，例如用單光子發(fā)射計算機斷層掃描(SPECT)。還應(yīng)理解MRI可根據(jù)顯現(xiàn)或觀察本文所述多個經(jīng)標(biāo)記標(biāo)志積聚或結(jié)合的其他實施方式來使用，例如應(yīng)用釓作為標(biāo)記或偶聯(lián)有某些標(biāo)簽的標(biāo)志，所述標(biāo)簽與疼痛標(biāo)志結(jié)合。此外，納米粒子如金或氧化鐵可用作結(jié)合的標(biāo)記或標(biāo)志并隨后觀察或選擇性靶向分別用合適可視化或治療模式的療法。根據(jù)下文考慮的其他實施方式，炎癥標(biāo)志本身可進行標(biāo)記和遞送到靶組織并成像以鑒定疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的位置。上面討論的示例性細胞因子包括但不限于TNF-a、MIF、PGE2或某些白介素如IL_1、6或8 (或其他白介素)。認(rèn)為指示某些活性的其他標(biāo)志或認(rèn)為與疼痛相關(guān)的環(huán)境因素以及因而用于標(biāo)記為疼痛標(biāo)志的合適靶標(biāo)包括pH (例如特別是標(biāo)記低pH作為疼痛指示物；或O2水平，例如特別是標(biāo)記低O2作為疼痛指示物)。2個感興趣的疼痛標(biāo)志是IL-1b和TNF- α。觀察到IL-1b和TNF- α顯示重疊促炎效果，激活共同信號級聯(lián)，且包括相似的靶基因。介導(dǎo)對IL-1和TNF-α的炎癥反應(yīng)的效應(yīng)級聯(lián)包括絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)、NF-κ β和前列腺素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。信號分子一氧化氮還可形成炎癥級聯(lián)的重要組分。這些標(biāo)志能進行標(biāo)記并給予以檢測疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器或者它們能用作結(jié)合經(jīng)標(biāo)記診斷劑的靶標(biāo)。在一些實施方式中，通過標(biāo)記組織壞死因子-α (TNF-α )成像可提供就促炎細胞因子成像而言的特定有益標(biāo)記示例，能對椎間盤和脊神經(jīng)根作化學(xué)增感處理，從而有助于下背痛。認(rèn)為TNF-α水平在壓迫誘導(dǎo)的椎間盤退變后增加。因此，TNF-α抗體能標(biāo)記有1-125并靜脈內(nèi)給予，從而TNF-α含量變化可體內(nèi)成像。受損椎間盤區(qū)域成像中會發(fā)現(xiàn)攝入增加，因而可鑒定疼痛發(fā)生器。
TNF- α抗體作為Remicade 獲自強生公司(Johnson & Johnson),其能標(biāo)記并用作診斷劑。此示例顯示使用實際提供一些疼痛相關(guān)療法(例如TNF-α抗體或其他阻斷劑形式)的治療化合物，所述化合物還用于成像所治療疼痛的位置。在一些實施方式中，應(yīng)理解靶試劑如通過舉例方式在本文描述的抗體可提供用于成像的標(biāo)記，或可采用靶因子形式(通過自身或者通過其偶聯(lián)或結(jié)合第一駐留因子)。后一種情況中，第一因子遞送后進行后續(xù)標(biāo)記，通過遞送第二試劑作為經(jīng)標(biāo)記標(biāo)志(同樣通過其自身成像能力或與成像區(qū)域的第一遞送試劑結(jié)合、關(guān)聯(lián)或偶聯(lián))。在一些實施方式中，生成炎癥標(biāo)志或與之關(guān)聯(lián)的細胞還能標(biāo)記有靶標(biāo)志，之后成像作為所述區(qū)域存在疼痛的指示物。例如，活性合成炎癥因子的椎間盤細胞可如此標(biāo)記(或其組分可標(biāo)記)。吸引到疼痛椎間盤的炎癥細胞例如白細胞可標(biāo)記并成像用于此目的。本應(yīng)用可用于標(biāo)記代謝疼痛標(biāo)志，如MAPK通路中的那些，其能成像并定位疼痛發(fā)生器。例如，來自胞內(nèi)信號通路的MAPK在自傳播磷酸化系統(tǒng)上建立。MAPK活化是由細胞因子受體激發(fā)的關(guān)鍵胞內(nèi)通路之一。已鑒定了 3個MAPK亞組細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK); JunNH2-末端激酶(JNK);和ρ38。軟骨細胞中，ERK活化響應(yīng)多種刺激發(fā)生，而JNK和ρ38僅在對IL-1和TNF-α的響應(yīng)中發(fā)現(xiàn)。認(rèn)為此信號通路作用于軟骨降解。JNK和ρ38統(tǒng)稱為應(yīng)激激活蛋白激酶(SAPK)。所述信號由Rho家族的膜近端小GTP酶起始，活化MLK，磷酸化和活化ΜΚΚ3/6，進而磷酸化和激活ρ38。一個MAPK活化終點是生成磷酸化活性激活蛋白I (AP-1)轉(zhuǎn)錄因子(c-Jun和c-Fos的異二聚體)，進而可影響軟骨細胞膠原酶活性。AP-1在包括膠原酶和溶基質(zhì)素在內(nèi)的許多MMP基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。類似地，MIF激活MAPK通路和ΑΡ-1，引起細胞增殖和PGE2生成，最終促進單核細胞/巨噬細胞活化。某些已發(fā)表數(shù)據(jù)表明MIF在慢性情緒應(yīng)激情況中特定上調(diào)且能加強其他炎癥因子如本文所述的那些示例水平提高。因此，標(biāo)記MIF提供本發(fā)明多個方面的另一實施方式。JNK和ρ38對IL-1誘導(dǎo)mmp-13關(guān)鍵，而非ERK通路。p38對多個炎癥基因關(guān)鍵，所述基因包括I1-UTNF- α、11_6、溶基質(zhì)素-1 (mmp-3)和 mmp-1。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解與通路相關(guān)的多種代謝標(biāo)志或與疼痛相關(guān)的分子級聯(lián)可提供經(jīng)標(biāo)記診斷劑的靶標(biāo)和隨后如本文所述的成像，多種所述標(biāo)志在此提供為有益示例，其盡管具有特定價值，但不意在限制下文所考慮的廣泛方面。另外，這些另外固有物質(zhì)還可顯示疼痛相關(guān)組織中的選擇性攝入。這種情況中，這些另外固有物質(zhì)(或合成或與之類似的其他生物構(gòu)建體，如其類似物或衍生物)還可利用和標(biāo)記以作為經(jīng)標(biāo)記標(biāo)志遞送。此外，由于其選擇性攝入，疼痛區(qū)域中某些分子的特定累積濃度還使它們成為可行靶標(biāo)，自身作為疼痛標(biāo)志用于標(biāo)記和鑒定疼痛發(fā)生器。除了 MAPK誘導(dǎo)以外，IL-1和TNF-α激活NF-κ β。NF-κ β是在未刺激細胞細胞質(zhì)中以潛在形式存在的轉(zhuǎn)錄因子，且由結(jié)合抑制蛋白(I K β )的轉(zhuǎn)錄活性二聚體(ρ65和Ρ50)構(gòu)成。NF-κ β由大量不同信號激活，所述信號包括激活SAPK的相似細胞應(yīng)激信號。IL-1和TNF-α激發(fā)I κ β的磷酸化和降解，引起NF-κ β釋放進入核。NF-κ β活化通過用NF-κ β誘導(dǎo)激酶(NIK)起始的級聯(lián)發(fā)生，隨后磷酸化和激活NF-κ β抑制劑I κ β激酶。Ik β磷酸化引起泛素化和降解Ik β抑制亞基，使得NF-κ β易位到核，在所述核中其作為轉(zhuǎn)錄因子并調(diào)節(jié)其靶基因，包括膠原酶MMP-1;和C0X-2。這些代謝疼痛標(biāo)志能進行標(biāo)記并給予以檢測疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器或者其能用作結(jié)合經(jīng)標(biāo)記的診斷劑的靶標(biāo)。
在一個實施方式中，所述方法能用于標(biāo)記代謝疼痛標(biāo)志，如前列腺素通路中，其能成像和定位疼痛發(fā)生器。類花生酸是在前列腺素通路中以自分泌方式作用的信號分子。促炎刺激可產(chǎn)生增加的磷脂源性類花生酸合成，所述合成涉及3種酶反應(yīng)級聯(lián)。首先，花生四烯酸(AA)由磷脂酶Α2 (PLA2)從其磷脂儲存位點釋放。下一限速步驟是AA通過環(huán)氧酶(COX)轉(zhuǎn)變成前列腺素Η2。前列腺素通路由IL-1b刺激。此細胞因子增加PLA2活性和通過結(jié)合特異性細胞表面受體(IL-1RI)誘導(dǎo)C0X-2基因表達，最終經(jīng)NF-κ β通路引起C0X-2啟動子活性增加。軟骨細胞中，COX活性不由TNF-α提高。相反，TNF-α能增強IL_1刺激細胞中的COX活性。前列腺素E2 (PGE2)刺激軟骨細胞分解代謝，具有抗增殖和促細胞凋亡效果。因此，PGE2增加使平衡趨向分解代謝。這些疼痛標(biāo)志可進行標(biāo)記和給予以檢測疼痛發(fā)生器或疑似發(fā)生器或者其能用作結(jié)合經(jīng)標(biāo)記診斷劑的靶標(biāo)。在一個實施方式中，所述方法能用于標(biāo)記代謝疼痛標(biāo)志，如一氧化氮，其能成像和定位疼痛發(fā)生器。一氧化氮(NO)是小分子信號分子，是軟骨細胞中由IL-1和TNF-α誘導(dǎo)的分解代謝程序的一部分。其通過誘導(dǎo)型NO合酶(iNOS)在細胞內(nèi)生成，然后易通過細胞膜以影響相鄰細胞。由于半衰期短(5-10秒)，其僅局部作用，在關(guān)節(jié)炎癥病理生理中起重要作用。已顯示誘導(dǎo)細胞凋亡(通過刺激細胞色素c從線粒體釋放)和炎癥(通過激活COX和PLA2 ;抑制膠原和蛋白聚糖合成；和上調(diào)MMP合成)。IL-1和TNF-α通過轉(zhuǎn)錄因子NF-κ β和AP-1增加iNOS的基因表達和合成。NF-κ β活化是iNOS誘導(dǎo)的關(guān)鍵步驟。還有一些證據(jù)顯示MAPK p38可參與NF-κ β活化和隨后iNOS表達，因為據(jù)報道軟骨細胞中的IL-1-誘導(dǎo)iNOS表達需要p38。在一些實施方式中，經(jīng)標(biāo)記診斷劑包括[18F] FDG (2’ -脫氧_2’ -氟代-D-葡萄糖)或[18F]1-(3-氟丙基)-4-(4-氰基苯氧甲基)哌啶或[18F]AH-111585，這些能由疼痛發(fā)生器吸收且所述區(qū)域經(jīng)PET技術(shù)成像以定位疼痛發(fā)生器。在一個實施方式中，代謝疼痛標(biāo)志包括經(jīng)標(biāo)記糖，例如過去用于通過成像技術(shù)檢測膠質(zhì)瘤的18F-氟脫氧葡萄糖。此化合物能用于診斷疼痛發(fā)生器。在一個實施方式中，代謝疼痛標(biāo)志包括經(jīng)標(biāo)記氨基酸，例如甲硫氨酸(MET)、酪氨酸、亮氨酸和氨基酸衍生物如過去用于通過成像技術(shù)檢測膠質(zhì)瘤的18F-氟乙基酪氨酸。這些化合物能用于診斷疼痛發(fā)生器。在一個實施方式中，炎癥疼痛標(biāo)志來自DNA補救途徑。所述DNA補救途徑用作幫助DNA復(fù)制和修復(fù)的再循環(huán)機制。所有細胞使用此生化途徑到不同程度。但在淋巴細胞和巨噬細胞中，所述途徑在極高水平活化，淋巴細胞和巨噬細胞是起始免疫應(yīng)答的免疫系統(tǒng)細胞。經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志如[18F] 2-氟-D-(阿拉伯呋喃糖)胞嘧啶([18F]-FAC)能檢測脫氧胞苷補救過程和作為慢性炎癥標(biāo)志的巨噬細胞及T細胞的存在/活性。這能用于診斷疼痛發(fā)生器。在一個實施方式中，炎癥疼痛標(biāo)志是含有放射性示蹤劑(II) C-(R)-PKl1195的經(jīng)標(biāo)記的炎癥標(biāo)志，可通過正電子發(fā)射斷層顯像(PET)在人中成 像移位蛋白ISkDa (TSP0)，所述蛋白也稱為外周苯二氮卓受體(PBR)，其是炎癥標(biāo)志或可以是疼痛發(fā)生器。血管疼痛標(biāo)志本應(yīng)用能用于標(biāo)記血管疼痛標(biāo)志，其能成像和定位疼痛發(fā)生器?；蛘撸?jīng)標(biāo)記診斷劑能給予并結(jié)合疼痛標(biāo)志以產(chǎn)生經(jīng)標(biāo)記的疼痛標(biāo)志，其隨后能結(jié)合疼痛發(fā)生器。所述結(jié)合是特異性的且可為離子、非共價或共價結(jié)合。非共價結(jié)合示例包括親和性、離子、范德華力(例如偶極/偶極或倫敦力)、氫鍵(例如在多核苷酸雙鏈間)或疏水。關(guān)聯(lián)為非共價時，所述實體間的關(guān)聯(lián)可以是特異性的。特異非共價關(guān)聯(lián)的非限制性示例包括底物與其酶之間的結(jié)合相互作用；配體與該配體特異性受體的結(jié)合；抗原與針對抗原產(chǎn)生的抗體的結(jié)合等。在一些實施方式中，特異性結(jié)合包括例如在2個實體間，可包括至少IO6UO7UO8UO9M-1或ΚΓΜ—1的結(jié)合親和性。例如，一些血管通常沿著一邊且與神經(jīng)共存，涉及血管的疼痛標(biāo)志還可通過給予特異性結(jié)合血管的診斷劑來標(biāo)記，并成像為涉及血管分布本身的標(biāo)記，或作為某一區(qū)域中伴隨神經(jīng)支配的量度。這些構(gòu)成下文所考慮的另一個實施方式，并如下進一步詳細描述。例如，PECAM (血小板內(nèi)皮細胞粘附分子)和/或⑶34可以是由診斷劑標(biāo)記的合適靶標(biāo)，因為它們涉及血管，從而指示其在特定位置或區(qū)域的存在能用于鑒定疼痛發(fā)生器。合適疼痛標(biāo)志的另一示例包括用于內(nèi)皮細胞的GFAP (膠質(zhì)纖維酸性蛋白)?？紤]其他微血管相關(guān)因子。在一些實施方式中，所述血管元件包括血管、毛細管和/或內(nèi)皮細胞。在一些實施方式中，血管疼痛標(biāo)志可以是參與血管生成的任何標(biāo)志。一般，血管生成是新血管從預(yù)先存在的毛細管或毛細血管后微靜脈形成的過程。血管生成還參與椎間盤退行性疾病。在許多情況中，所述過程開始于現(xiàn)有血管內(nèi)皮細胞響應(yīng)多種細胞因子和生長因子而活化。迄今已鑒定了許多血管生成因子，包括特別強力因子VEGF (血管內(nèi)皮生長因子)。VEGF從濾泡星形細胞的條件培養(yǎng)基和多種細胞系中初始純化。最近鑒定了一些VEGF的結(jié)構(gòu)同系物和選擇性剪接形式。多種VEGF形式作為高親和性配體結(jié)合一系列VEGF受體(VEGFR)0 VEGFR是酪氨酸激酶受體，其中許多是重要的血管生成調(diào)節(jié)劑。VEGFR家族包括3個主要亞類VEGFR-1、VEGFR-2 (人中也稱為激酶插入?yún)^(qū)域受體，“KDR”)和VEGFR-3。VEGF形式中，已知VEGF-A、VEGF-C和VEGF-D結(jié)合和激活VEGFR-2。通過其同源受體作用的VEGF能在血管生成中行使內(nèi)皮細胞特異性有絲分裂原功能。另外，有大量證據(jù)顯示VEGF和VEGFR在表征為不恰當(dāng)血管生成如癌癥的病癥中上調(diào)。因此，大量研究聚焦于靶向和抑制VEGF或VEGFR的治療鑒定。因此，VEGF和其亞類可以是所述診斷劑靶向的疼痛標(biāo)志。
在一些實施方式中，下列試劑可進行標(biāo)記和結(jié)合疼痛標(biāo)志和/或疼痛發(fā)生器且隨后能成像。這種試劑的一些示例包括但不限于經(jīng)標(biāo)記的阿達木單抗、英利昔單抗、依那西普、培那西普(PEG sTNF-Rl)、奧那西普、Kinereti sTNF-Rl、CDP-870、CDP-571、CNI_1493、RDP58、ISIS104838U — 3-β -D-葡聚糖、來那西普、PEG-sTNFRII Fe 突變蛋白質(zhì)、D2E7、阿非莫單抗、AMG108或辣椒素、珠卡賽辛(civanide)、TNFRc, ISIS2302和GI129471、整合素拮抗劑、α-4 β-7整合素拮抗劑、細胞粘附抑制劑、干擾素Y拮抗劑、CTLA4_Ig激動劑/拮抗劑(BMS-188667)、⑶40配體拮抗劑、人源化抗IL6mAb(MRA，塔西單抗，中外制藥(Chugai ))、HMGB_lmAb (緊急治療公司(Critical Therapeutics Inc.))、抗 IL2R 抗體(賽尼哌，舒萊)、ABX(抗IL-8抗體)、重組人IL-10、HuMax IL_15(抗IL15抗體)或其組合。本應(yīng)用中考慮了不同成像模式，普通技術(shù)人員清楚了解將經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志與疼痛發(fā)生器匹配。多種診斷成像過程可用于獲得涉及靶疼痛標(biāo)志和/或疼痛發(fā)生器的信息以及相對周圍組織的相關(guān)空間位置。此信息可加工和轉(zhuǎn)化成可顯示或另外傳遞給實踐者的表示，所用方式足以和有效理解相關(guān)疼痛和/或疼痛發(fā)生器的空間位置。
因此，不同類型的傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、處理器和顯示器可以不同組合使用從而將經(jīng)標(biāo)記標(biāo)志轉(zhuǎn)變成對所述實踐者有用的信息。其中許多以充分形式市售可得，從而在總系統(tǒng)中易結(jié)合本文所述診斷劑、疼痛標(biāo)志和疼痛發(fā)生器及遞送系統(tǒng)(還可包括治療劑)以提供醫(yī)療患者管理中的有用信息。這種診斷成像過程包括例如放射線照相術(shù)、熒光鏡檢查、發(fā)光、PET、SPECT、CT、MR1、和/或X光成像技術(shù)。給藥在多個實施方式中，所述診斷劑可胃腸外給予。本文所用的術(shù)語“胃腸外”指繞過胃腸道的給予模式，包括例如可注射、靜脈內(nèi)、肌肉內(nèi)、連續(xù)或間斷輸注，腹膜內(nèi)、胸骨內(nèi)、皮下、術(shù)中、鞘內(nèi)、椎間盤內(nèi)、椎間盤周圍、硬膜外、髓周、關(guān)節(jié)內(nèi)注射或其組合。在多個實施方式中，所述診斷劑可配置用于胃腸外給予(例如通過注射，如快速濃注或連續(xù)輸注)、皮下注射或肌肉內(nèi)注射且可以安瓶、預(yù)填充注射器、小體積輸注中的單位劑型提供，或在添加防腐劑的多劑量容器中提供。所述診斷劑可采用形式如油或水性載劑中的懸液、溶液或乳液，且可包含配制劑如懸浮、穩(wěn)定和/或分散劑。或者，所述診斷劑可采用粉末形式，通過無菌分離滅菌固體或從溶液凍干而獲得，就用合適載劑構(gòu)建而言，例如使用前無菌、無熱原水、NS、D5W等。胃腸外給予可另外包括例如在脊柱或一個或多個發(fā)炎關(guān)節(jié)附近經(jīng)導(dǎo)管給予診斷劑組合物的輸注泵，能在靶位點或其附近插入的植入式微型泵，能每小時或在間斷單次劑量中釋放一定量組合物的植入式控釋裝置或緩釋遞送系統(tǒng)。使用的一個合適泵示例是SynchiOMed (明尼蘇達州明尼阿波利斯的美敦力公司(Medtronic))泵。所述泵有3個密封室。一個包含電子模塊和電池。第二個包含蠕動泵和儲器。第三個包含惰性氣體，提供迫使所述診斷劑組合物進入蠕動泵所需的壓力。為了填充泵，所述診斷劑組合物經(jīng)儲器裝料口注入可擴張儲器。惰性氣體對儲器產(chǎn)生壓力，所述壓力迫使所述診斷劑組合物通過濾器并進入泵室。然后，所述診斷劑組合物從泵室泵出所述裝置并進入導(dǎo)管，所述導(dǎo)管會引導(dǎo)其置于靶位點。診斷劑組合物的遞送速度由微處理器控制。這使得泵能用于連續(xù)、在特定時間、或在遞送間的設(shè)定間隔遞送相似或不同量的診斷劑組合物，。適于本文所述方法的潛在診斷劑組合物裝置包括但不限于以下所述，例如美國專利號6，551，290 (指定給美敦力公司，全部公開內(nèi)容通過引用納入本文)，其描述用于靶向特異性藥物遞送的醫(yī)用導(dǎo)管；美國專利號6，571，125 (指定給美敦力公司，全部公開內(nèi)容通過引用納入本文)，其描述用于控釋生物活性劑的植入式醫(yī)療設(shè)備；美國專利號6，594，880(指定給美敦力公司，全部公開內(nèi)容通過引用納入本文)，其描述用于遞送診斷劑組合物到生物中選定位點的腦實質(zhì)內(nèi)輸注導(dǎo)管系統(tǒng)；和美國專利號5，752，930 (指定給美敦力公司，全部公開內(nèi)容通過引用納入本文)，其描述用于輸注等體積試劑到間隔位點的植入式導(dǎo)管。在多個實施方式中，泵可裝有帶反饋調(diào)節(jié)遞送的預(yù)編程植入式設(shè)備、用于控釋化學(xué)物的微儲存滲透釋放系統(tǒng)、用于遞送液體藥物的輕質(zhì)裝置、植入式超小型輸注裝置、植入式陶瓷閥泵機組或帶折疊式流體腔的植入式輸注泵。在多個實施方式中，提供在患者靶組織位點或附近遞送診斷劑組合物的方法。所述方法包括將套管插入靶組織位點或附近并在患者皮膚下的革巴位點給予診斷劑組合物。在一些實施方式中，優(yōu)選所述診斷劑不是局部給予脊柱以防止對任何椎間盤的損傷。在一些實施方式中，實踐者會尋找刺激、損傷、炎癥、疼痛引起的運動靈活性或范圍受限、特定身體部位的強度和感覺異常、進一步神經(jīng)病學(xué)和放射檢查(例如MR1、CT、CT脊髓造影等)以解釋患者經(jīng)歷的持續(xù)性疼痛癥狀。這種疼痛可表現(xiàn)為例如腿、背、臂或頸中的放射性痛、無力或麻木。如需要，隨后可進行神經(jīng)病學(xué)和放射檢查以測定疼痛發(fā)生器的位置(例如，神經(jīng)區(qū)域、脊柱關(guān)節(jié)、神經(jīng)內(nèi)側(cè)支、骶髂關(guān)節(jié)、椎間盤中的疼痛發(fā)生器)并排除沒有定位到疼痛發(fā)生器的選擇性區(qū)域?，F(xiàn)在可安排外科手術(shù)以在疼痛發(fā)生器位點產(chǎn)生長期緩解。通過這種方式，避免對錯誤區(qū)域和/或疑似疼痛發(fā)生器實施手術(shù)。在一些實施方式中，所述診斷劑可包括使診斷劑保持在祀組織位點的基質(zhì)，從而能更好成像?？梢允窃\斷劑載體的合適基質(zhì)示例包括但不限于聚(α羥基酸)、丙交酯-乙交酯共聚物(PLGA或PLG)、聚丙交酯(PLA)、聚乙交酯(PG)、聚(α羥基酸)的聚乙二醇(PEG)偶聯(lián)物、聚正酯、多聚體阿司匹林、磷腈(po Iyphosphagenes )、膠原、淀粉、預(yù)糊化淀粉、透明質(zhì)酸、殼聚糖、明膠、藻酸鹽、白蛋白、纖維蛋白、維生素E類似物，如α-生育酚乙酸酯、d-α生育酚琥珀酸酯、D，L-丙交酯、或L-丙交酯、聚(乙交酯-，-己內(nèi)酯)、ε -己內(nèi)酯、葡聚糖、乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇(PVA)、PVA-g-PLGA、PEGT-PBT共聚物(活性聚合物(polyactive))、甲基丙烯酸酯、聚(N-異丙基丙烯酰胺)、ΡΕ0-ΡΡ0-ΡΕ0 (普朗尼克(pluronics))、ΡΕ0-ΡΡ0-ΡΑΑ 共聚物、PLGA-PEO-PLGA、PEG-PLG, PLA-PLGA,泊咯沙姆(poloxamer) 407、PEG-PLGA-PEG三嵌段共聚物、SAIB (乙酸異丁酸蔗糖酯)、Matrigel ,或其組合。在一個實施方式中，所述基質(zhì)是Matrigel ，Matrigel 包括由Engelbreth-Holm-Swarm(EHS)小鼠肉瘤細胞分泌的膠狀蛋白混合物且可獲自BD生物科學(xué)(BD Biosciences)。這些基質(zhì)會延遲診斷劑釋放以更好成像。在一些實施方式中，所述基質(zhì)包括至少10wt%、至少50wt. %、至少60wt. %、至少70wt. %、至少80wt. %、至少85wt. %、至少90wt. %、至少95wt. %、或至少98%或至少99wt. %的制劑。在一些實施方式中，所述診斷劑在所述基質(zhì)中的量包括至少0. l%wt%、至少0. 5wt. %、至少 Iwt. %、至少 5wt. %、至少 IOwt. %、至少 15wt. %、至少 20wt. %、至少 25wt. %、或至少30%或至少35wt. %或至少40wt. %或至少45wt. %的制劑。
所述診斷劑可以不同形式在所述基質(zhì)中，包括例如膠囊、微球、微粒、微膠囊、微纖維粒子、納米球、納米粒子、包被、基質(zhì)、圓片、丸劑、小丸、乳液、脂質(zhì)體、膠團、凝膠或其他遞送制劑或其組合。一般描述本發(fā)明后，可通過以下參考下列實施例更易理解，所述實施例通過舉例方式提供且不意在限制本發(fā)明，除非另有指明。
實施例引言椎間盤被認(rèn)為是人體內(nèi)最大的無血管結(jié)構(gòu)，這在椎間盤老化的進行性退變中起重要作用。由于不明原因，椎間盤的核在生命的前十年中失去其許多重要的血液供給。沒有足夠的營養(yǎng)物，椎間盤的細胞開始死亡，髓核的水含量減少且纖維環(huán)變得紊亂。這些基質(zhì)和形態(tài)變化對于脊柱的一般退變過程是共同的且通常不與人以及動物模型中的疼痛相關(guān)。例如，研究“沙鼠”自發(fā)發(fā)生椎間盤退變成其脊柱下面部分，這在老化中變得更加突出(Gruber 等，2002:2005)。在此椎間盤退變的自然發(fā)生模型中，椎間盤退變征兆包括形態(tài)變化以及椎間盤組織組成的變化。然而，未顯示這些形態(tài)變化與疼痛相關(guān)。類似地，在刺傷模型中，大鼠和兔子中椎間盤的機械破裂與基質(zhì)組分變化相關(guān)，在損傷后迅速觀察到功能缺損和疼痛且在數(shù)周后排解(Masuda 等,2005: Rousseau 等,2007; Zhang 等,2009)。綿羊模型的刺傷(Melrose等，2002)還誘導(dǎo)基質(zhì)組分變化，所述變化在損傷后快至3個月出現(xiàn)，但與大鼠和兔子模型相反，持續(xù)多至損傷后26個月。另外綿羊模型中，在損傷后快至3個月時觀察到血管從椎間盤周圍內(nèi)生到更深層的椎間盤，在約12個月達到峰值，26個月時觀察到持續(xù)減少。在稍后時間點(即6個月)觀察到神經(jīng)元延展從椎間盤周圍活躍生長到更深層椎間盤并在損傷后26個月仍保持顯著。就大型動物而言沒有已驗證的疼痛量度且未報道疼痛信號。在人類患者的疼痛椎間盤(在手術(shù)時提取)中觀察到從椎體終板到纖維環(huán)內(nèi)部部分的神經(jīng)元延展密度增加((Brown 等，1997; Freemont 等，1997; Palmgren 等，1996; Coppes等，1997;Peng等，2005)。疼痛椎間盤中纖維環(huán)的異常神經(jīng)支配普遍狀況比無癥狀老化椎間盤高3-5倍，且僅在疼痛椎間盤中發(fā)現(xiàn)髓核內(nèi)存在神經(jīng)元延展。這些神經(jīng)元延展衍生自分別控制血管功能和感覺信號的交感神經(jīng)和傷害性感受纖維。發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)神經(jīng)元生長或血管擴張能改變椎間盤損傷后的復(fù)原模式并引發(fā)疼痛信號持續(xù)增加，趨向于發(fā)展慢性疼痛病癥。此實驗中，使用NGF或神經(jīng)生長因子，其是促進神經(jīng)元細胞生長的最常見和有力的內(nèi)源分子。其還顯示在多個神經(jīng)元損傷模型中具有神經(jīng)保護特性。還使用VEGF或血管生長因子，其是促進血管生長的最常見和有力的內(nèi)源分子。還使用CFA或完全弗氏佐劑，其是具有趨化特性且能吸引免疫細胞的熟知促炎分子。與先前的報道一致，大鼠中椎間盤機械破裂與損傷后迅速觀察到且在對照組中于數(shù)周后排解的疼痛癥狀相關(guān)。然而，椎間盤損傷后椎間盤注射NGF或VEGF與一種完全不同的復(fù)原模式相關(guān)聯(lián)。損傷后不久的疼痛信號相較對照組低2倍，這與NGF和VEGF的組織修復(fù)功能相關(guān)。然而，NGF和VEGF的長期效果是與疼痛信號持續(xù)增加相關(guān)的神經(jīng)元和血管延展生長，生長因子組在損傷后3周比對照組高多至2倍。椎間盤注射促炎因子CFA與疼痛信號相關(guān)，與損傷后不久的對照組類似但隨著時間推移而持續(xù)，這也是慢性疼痛發(fā)展的征兆。
免疫細胞積聚以及促炎分子和神經(jīng)元及血管生長因子增加通常與組織損傷相關(guān)并參與組織修復(fù)和解除疼痛信號。然而，持續(xù)水平的這些修復(fù)因子還可激發(fā)慢性疼痛病癥發(fā)展。高代謝活性細胞以及血管生成(即血管擴張生長)的局部積聚也是出于治療和診斷目的研究的常見癌特征。類似地，神經(jīng)元延展的異常生長可作用于某些類型的腦瘤并已廣泛研究。此示例中，建議使用就診斷背痛領(lǐng)域腫瘤而開發(fā)的成像標(biāo)志，因為它涉及呈現(xiàn)活性免疫細胞積聚、促炎分子的存在和血管及神經(jīng)元延展的異常生長。此新型成像測試單獨或與當(dāng)前的診斷工具聯(lián)用，有助于在患有下背痛的個體中定位特定疼痛發(fā)生器和確保合適治療。由于此診斷法能評價疾病發(fā)展(即隨著信號增加或到達更深層的椎間盤，病癥惡化)，其還能就不同疾病分期開發(fā)新治療并使醫(yī)師能客觀跟蹤所處方治療的效果。實施例1:能在椎間盤內(nèi)遞送和保持生長因子的手術(shù)技術(shù)和制劑優(yōu)化
嘗試注射溶液到椎間盤很有挑戰(zhàn)性，因為大鼠的大小不高于約2_3。這些研究中，使用MW為10，OOODa的葡聚糖-有色染料溶液，與NGF的MW類似，從而能評價數(shù)天中注射溶液在椎間盤內(nèi)的保留。在初步研究中，開發(fā)了能精確檢測L4-L5椎間盤和椎間盤內(nèi)注射，椎間盤周圍的組織干擾最小。這些早期研究中，優(yōu)化了注射方法，所述方法包括用針吹氣來產(chǎn)生椎間盤中的間隙，能在椎間盤中注射IOul體積的溶液。通過這些早期初步研究，很顯然染料溶液一注入椎間盤就從中出來。評價2個一般策略以解決此問題(1)-在椎間盤內(nèi)注射后堵住針留下的孔和(2)-使用注射后在椎間盤中凝固的溶液。(I)-在椎間盤內(nèi)注射后堵住針留下的孔測試各種膠樣材料以在注射后堵住針留下的孔，包括目前臨床上用于堵住膜中小孔的泡沫膠墊和泡沫凝膠以及膠水、樹脂和硅樹脂。這些方法都沒有成功地使染料溶液在椎間盤中保持24小時。將針刺過泡沫膠墊和隨后通過椎間盤也無效。(2)-使用注射后在椎間盤中凝固的溶液所述染料稀釋于基質(zhì)膠溶液，所述基質(zhì)膠用作覆蓋皮氏培養(yǎng)皿(Petri ditch)底部的基質(zhì)并為體外培養(yǎng)的神經(jīng)元提供附著和生長因子支持。這種方法看來在注射后保留椎間盤中的一些染料，大部分在針道內(nèi)并用于進一步發(fā)展。開發(fā)了手術(shù)技術(shù)，包括椎間盤穿刺和移出髓核以放置生長因子。為了改善椎間盤中的保留，生長因子在基質(zhì)膠中混合，所述基質(zhì)膠是在體溫形成凝膠的可注射溶液。使用這些技術(shù)，能重復(fù)顯示椎間盤內(nèi)多至注射后72小時的染料保留。圖5顯示椎間盤照片。大部分情況中，在針道跡線(短的粗箭頭)內(nèi)發(fā)現(xiàn)染料，即使未優(yōu)化，也足以產(chǎn)生神經(jīng)元和/或血管延展從椎間盤外生長的途徑，其中發(fā)現(xiàn)它們通常趨向椎間盤內(nèi)層(長的細箭頭)。實施例2 :在椎間盤損傷和椎間盤注射誘導(dǎo)炎癥或者神經(jīng)元或血管延展生長的因子后測量椎間盤源性痛在大鼠中開發(fā)了許多疼痛測試量表以在嘗試臨床試驗前評價動物中的鎮(zhèn)痛策略。機械性痛覺超敏是對大鼠響應(yīng)刺激的評價，所述刺激通常不痛且不誘導(dǎo)疼痛響應(yīng)。研究者使用直徑增加的馮弗雷纖維(Von Frey fiber)用于大鼠足爪以評價其機械性痛覺超敏閾值。開發(fā)了稱為“損傷水平”觸誘發(fā)痛的此測試的改良形式，用于測量大鼠脊髓損傷模型中脊髓病損位點之上和之下發(fā)展的異常疼痛(Gris等，2004)。此改良形式中，固定直徑(2g)的馮弗雷纖維在損傷位點之上和之下應(yīng)用10次并記錄疼痛響應(yīng)數(shù)目。應(yīng)用此方法以測量受損椎間盤區(qū)域周圍的觸誘發(fā)痛響應(yīng)，其指示椎間盤源性痛。對于此研究，不同生長因子溶于基質(zhì)膠并用前面實驗(上述步驟I)中開發(fā)的遞送方法注射到L4-L5大鼠椎間盤中。評價3個不同生長因子(I) IOug大鼠神經(jīng)生長因子或NGF-β (西格瑪公司(Sigma))，其可直接誘導(dǎo)神經(jīng)元疼痛纖維生長，(2) IOug血管內(nèi)皮生長因子或VEGF，因為其可促進在神經(jīng)元能生長到椎間盤內(nèi)前可能需要的血管擴張生長(西格瑪公司)，(3) IOul促炎因子或完全弗氏佐劑或CFA (每mL含Img熱滅活并干燥的結(jié)核分支桿菌(Mycobacterium tuberculosis)(H37Ra, ATCC25177)，0. 85mL石蠟油和0. 15mL 二縮甘露醇一油酸西格瑪)。在椎間盤內(nèi)注射后3周時間段評價機械“損傷水平”觸誘發(fā)痛。
注射鹽水或神經(jīng)生長因子(NGF)或血管生長因子(VEGF)或促炎因子(CFA)到椎間盤后，用椎間盤源性痛測試評價損傷后3周的大鼠。圖6顯示所述結(jié)果。如上所報道，觀察到短暫交感神經(jīng)疼痛在椎間盤損傷后3周減少一半。椎間盤注射NGF或VEGF與一種完全不同的復(fù)原模式相關(guān)聯(lián)。損傷后不久的疼痛信號相較對照組(椎間盤損傷)低2倍，這與NGF和VEGF的組織修復(fù)功能相關(guān)。然而，NGF和VEGF的長期效果是與疼痛信號持續(xù)增加相關(guān)的神經(jīng)元和血管延展生長，生長因子組在損傷后3周比對照組高多至2倍。椎間盤注射促炎因子CFA與疼痛信號相關(guān)，與損傷后不久的對照組類似但隨著時間推移而持續(xù)，這也是慢性疼痛發(fā)展的征兆。這些結(jié)果顯示NGF和VEGF能用作疼痛標(biāo)志，標(biāo)記時能成像疼痛標(biāo)志和檢測疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器。這些結(jié)果還表明誘導(dǎo)神經(jīng)元和血管延展生長與椎間盤源性痛持續(xù)增加相關(guān)，且標(biāo)記所述延展能揭示疼痛標(biāo)志和檢測疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器。最后，這些結(jié)果表明包括募集和激活炎癥及免疫細胞到注射位點(在此是椎間盤)在內(nèi)的誘導(dǎo)CFA衍生炎癥與椎間盤源性痛發(fā)展相關(guān)，且募集和激活炎癥及免疫細胞到注射位點能揭示疼痛標(biāo)志和檢測疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚了解能對本文所述多個實施方式作出各種修改和變化，而不背離本文所教授內(nèi)容的精神或范圍。因此，旨在多個實施方式覆蓋本教授范圍內(nèi)各個實施方式的其他修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種診斷頸或背痛患者中疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方法，所述方法包括在背痛患者椎間盤之內(nèi)或相鄰位置標(biāo)記炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志，使經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志能結(jié)合疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器；和以足以診斷疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方式使結(jié)合疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志成像。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述成像是放射線照相術(shù)、熒光鏡檢查、發(fā)光、PET、SPECT、CT和/或MRI成像方法。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志包括至少一種肌肉、韌帶、肌腱、軟骨、神經(jīng)、椎間盤、脊神經(jīng)根附近的椎間孔間隙、小面或脊管。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志包括與神經(jīng)纖維相關(guān)的物質(zhì)或與神經(jīng)纖維相關(guān)的細胞結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志包括炎癥或促炎因子。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志包括白細胞。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志包括細胞因子。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志包括神經(jīng)生長因子、血管內(nèi)皮生長因子、IL-U IL-6或IL-8。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志由結(jié)合疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的抗體標(biāo)記。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/ 或代謝疼痛標(biāo)志包括[18F]FDG(2’ -脫氧-2’ -氟代-D-葡萄糖)或<[18F]1-(3-氟丙基)-4_(4-氰基苯氧甲基)哌啶或[18F]AH-111585。
11.一種診斷椎間盤退行性疾病患者中疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方法，所述方法包括測定椎間盤退行性疾病患者椎間盤之內(nèi)或相鄰位置中經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、 和/或代謝疼痛標(biāo)志的量；和比較椎間盤之內(nèi)或相鄰位置中經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、 和/或代謝疼痛標(biāo)志的量與椎間盤之內(nèi)或相鄰的經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志正常范圍，其中所述正常范圍外的經(jīng)標(biāo)記疼痛標(biāo)志量指示疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的位置。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述多種經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和 /或代謝疼痛標(biāo)志在對疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器進行三角測量的多個位點測定。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述測定經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和 /或代謝疼痛標(biāo)志的量用放射線照相術(shù)、熒光鏡檢查、發(fā)光、PET、SPECT、CT和/或MRI成像技術(shù)進行。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志與神經(jīng)纖維或神經(jīng)纖維相關(guān)細胞結(jié)構(gòu)所關(guān)聯(lián)。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志包括炎癥因子。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志包括白細胞。
17.—種診斷頸或背痛患者中疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方法，所述方法包括給予在背痛患者椎間盤之內(nèi)或相鄰位置特異性結(jié)合炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志的診斷劑；使所述經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志特異性結(jié)合所述疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器；和以足以診斷疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方式使結(jié)合的經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志成像。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和 /或代謝疼痛標(biāo)志包括[18F]FDG(2’_脫氧-2’-氟代-D-葡萄糖)或[18F] 1-(3-氟丙基)-4_(4-氰基苯氧甲基)哌啶或[18F]AH-111585。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述診斷劑通過靜脈內(nèi)、肌肉內(nèi)、鞘內(nèi)、皮下、硬膜上、椎間盤內(nèi)、椎間盤周圍、硬膜外、髓周給予或其組合。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述成像用放射線照相術(shù)、熒光鏡檢查、 發(fā)光、PET、SPECT、CT和/或MRI成像技術(shù)進行。
全文摘要
提供更好地描述并在椎間盤之中及周圍定位涉及頸或背痛的疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方法，從而改善椎間盤退行性疾病的診斷。在一些實施方式中，有診斷背痛患者中疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方法，所述方法包括在背痛患者椎間盤之內(nèi)或相鄰位置標(biāo)記炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志以用成像方法增加疼痛標(biāo)志圖像；和以足以診斷疼痛發(fā)生器或疑似疼痛發(fā)生器的方式使經(jīng)標(biāo)記的炎癥、血管、神經(jīng)元、和/或代謝疼痛標(biāo)志成像。
文檔編號A61B6/00GK103002796SQ201180034896
公開日2013年3月27日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者J·羅伊 申請人:華沙整形外科股份有限公司