[发明专利]中风产生的血管发生增强剂及其用途

说明书

相关申请的交叉参考

本国际申请要求2008年12月31日提交的临时U.S.系列No.60/204,064的依据35U.S.C.§119(e)的优先权权益，该临时申请现已放弃，在此将其全部内容引入作为参考。

发明背景

发明领域

本发明总地涉及中风和血管发生的领域。更具体地，本发明涉及中风产生的血管发生增强剂及其用途。

相关领域的描述

中风的脑恢复是一个复杂的系统，涉及受损部位的血液供应(血管发生)和神经元(神经发生)的恢复。对于血管发生，可以早在12至24小时时发生内皮细胞增殖。这些新产生的细胞随后应答各种内皮细胞有丝分裂原(如血管内皮细胞生长因子(VEGF)和血小板衍生的生长因子(PDGF))而移向缺血的脑区域，并在3-7天后在阻塞周围的皮层形成新的血管。然后血管发生持续至少21天。重要地，niaspan，一种提高啮齿动物中风后血管发生的药物，提高功能性中风恢复，这表明增强中风后大脑血管发生可以导致改善的中风结果。此外，由于脑脉管系统的独特特性，包括血脑屏障的形成、包埋在神经元-神经胶质环境中、不同的基质受体表达以及在发育后对血管发生的相关不应性，脑血管发生不同于非脑血管发生。

Ohab等(1)已经在啮齿动物中证明了中风后，迁移不成熟神经元(成神经细胞)与“神经血管小生境”中的重新塑造血管相关，该“神经血管小生境”与修复性血管发生和神经发生成因性相关。新产生的脉管系统通过产生各种生长因子促进神经发生，并且看来似乎用作新生神经元的支架，使神经元朝向阻塞组织迁移。除了使神经元和内皮细胞成熟，神经血管小生境含有血管发生过程中分泌并且活跃地重新塑造的胞外基质(ECM)，使细胞迁移和血管形态发生。一种这样的胞外基质成分，基底膜蛋白聚糖(perlecan)，是神经血管小生境必需的。小鼠中该物质的缺失，导致神经发生严重受损，这是由于提供支持神经发生的基底膜蛋白聚糖的神经元因子捕获的损失引起的。

中风过程中和中风后的基质重新塑造是脑受伤后修复的一个重要部分，并且修复进一步指向基底膜蛋白聚糖的重要性。在中风中，频死和浸润的炎症细胞释放基质金属蛋白酶(MMP)，其破坏血脑屏障，并且通过蛋白分解加工胞外基质。尽管胞外基质最初的加工和降解在很大程度上被认为是中风的负面结果，基质蛋白分解的一个结果是生物活性基质片段的产生。实际上，已知许多基质成分在其C-端区域带有生物活性基质片段，其可以抑制中枢神经系统外的血管发生(2-3)。基底膜蛋白聚糖具有中风后是最灵敏并且快速加工的基质成分的特点。在非人灵长类的脑中动脉阻塞2小时内产生基底膜蛋白聚糖蛋白分解，并且持续至少7夭。

基底膜蛋白聚糖由五个结构域组成，各自具有与其他蛋白同源的序列。称为结构域V(DV或endorepellin)的基底膜蛋白聚糖的C-端片段由三个层粘连蛋白球状(LG)结构域组成，各自由两个表皮生长因子(EG)-样结构域隔开。结构域V及其LG3片段通常在人尿液、血液和脑脊髓液蛋白质组中找到。结构域V，通过结合α2β1整联蛋白的α2亚基，抑制非脑内皮细胞的几个血管发生功能，包括迁移和毛细管形态发生。结构域V与α2β1的相互作用似乎不同于导致相反结果的促血管发生(pro-angiogenic)胶原与α2β1的相互作用。在非脑来源的几种内皮细胞类型中，已经将结构域V表征为抗血管发生(4-5)。

尽管这样，现有技术缺乏血管发生增强剂。本发明满足了本领域中这种长期存在的需求。

发明概述

本发明显示结构域V增强了脑血管发生以及神经血管小生境中的内皮细胞和神经元之间的相互作用。结构域V与α5β1整联蛋白相互作用，影响α5β1整联蛋白的细胞分布并通过α5β1整联蛋白发挥其促血管发生作用。这些观察结果与缺乏结构域V抗血管发生α2β1整联蛋白的脑内皮细胞表达一致，并且与脑血管发生的调控不同于脑外的血管发生的概念一致。因此，本发明显示出中风后通过基底膜蛋白聚糖的提高和持续的蛋白分解产生的结构域V刺激中风后的血管发生，促进中风后神经发生和所控制的成神经细胞迁移需要的神经血管小生境的形成，并因此是脑自我修复基质的组成部分，可以在治疗上开发用于提高中风恢复。

在本发明的一个实施方案中，提供了刺激或增强病人中血管发生的方法，其包括将治疗有效量的endorepellin蛋白给药于所述病人，其中所述endorepellin蛋白具有基底膜蛋白聚糖的结构域V或其片段或衍生物、类似物的氨基酸序列；并且刺激或增强血管的产生。