早鸽—汇聚行业精英
  • 联系客服
  • 帮助中心
  • 投诉举报
  • 关注微信
400-006-1351
您的问题早鸽都有答案
3000+专业顾问
搜索
咨询

含有精氨酸的组合物和用于处理红细胞的方法

  • 专利名称
    含有精氨酸的组合物和用于处理红细胞的方法
  • 发明者
    D.G.埃里克森, J.A.汤普森
  • 公开日
    2013年1月9日
  • 申请日期
    2011年2月16日
  • 优先权日
    2010年2月16日
  • 申请人
    维亚塞尔有限责任公司
  • 文档编号
    A61K35/18GK102869364SQ201180019371
  • 关键字
  • 权利要求
    1.ー种血液储存和/或复原组合物,所述组合物包含D-核糖和L-精氨酸和/或D-精氨酸2.权利要求I的组合物,所述组合物进ー步包含丙酮酸钠3.权利要求I或2的组合物,所述组合物进ー步包含无机磷酸盐4.前述权利要求中任何一项的组合物,所述组合物进ー步包含肌苷5.前述权利要求中任何一项的组合物,其中所述组合物为水溶液6.—种血液储存和/或复原组合物,所述组合物包含 75-1500 mM L-精氨酸;和 75-1500 mM 肌苷, 其中所述组合物为水溶液7.权利要求6的组合物,其中L-精氨酸与肌苷的摩尔比为O.51-1. 518.权利要求6或7的组合物,其中L-精氨酸与肌苷的摩尔比为O.81-1. 219.权利要求6-8中任何一项的组合物,其中L-精氨酸与肌苷的摩尔比为1110.权利要求6-9中任何一项的组合物,所述组合物进ー步包含D-核糖11.权利要求10的组合物,其中D-核糖的浓度为75-1500mM12.权利要求6-11中任何一项的组合物,所述组合物进ー步包含丙酮酸钠13.权利要求12的组合物,其中丙酮酸钠的浓度为75-1500mM14.权利要求6-13中任何一项的组合物,所述组合物进ー步包含无机磷酸盐15.权利要求14的组合物,其中无机磷酸盐的浓度为75-1500mM16.—种血液储存和/或复原组合物,所述组合物包含 300 mM L-精氨酸; 300 mM肌苷; 300 mM D-核糖; 300 mM丙酮酸钠;和 300 mM无机磷酸盐, 其中所述组合物为水溶液17.一种储存血液的方法,所述方法包括使红细胞与权利要求1-16中任何一项的血液储存和/或复原组合物接触18.一种复原血液的方法,所述方法包括使红细胞与权利要求1-16中任何一项的血液储存和/或复原组合物接触19.一种复原血液的方法,所述方法包括 提供红细胞,其2,3- ニ磷酸甘油酸酯值低于新鲜抽取血液的2,3- ニ磷酸甘油酸酯值; 在有效增加2,3- ニ磷酸甘油酸酯值的条件下使红细胞与血液储存和/或复原组合物混合, 其中所述血液储存和/或复原组合物包含L-精氨酸和/或D-精氨酸20.一种复原血液的方法,所述方法包括 提供红细胞,其三磷酸腺苷值低于新鲜抽取血液的三磷酸腺苷值; 在有效增加三磷酸腺苷值的条件下使红细胞与血液储存和/或复原组合物混合,其中所述血液储存和/或复原组合物包含L-精氨酸和/或D-精氨酸21.一种复原血液的方法,所述方法包括 提供红细胞,其还原型谷胱甘肽值低于新鲜抽取血液的还原型谷胱甘肽值; 在有效增加还原型谷胱甘肽值的条件下使红细胞与血液储存和/或复原组合物混合, 其中所述血液储存和/或复原组合物包含L-精氨酸和/或D-精氨酸22.—种复原血液的方法,所述方法包括 提供红细胞,其氧解离P50值低于新鲜抽取血液的氧解离P50值; 在有效增加氧解离P50值的条件下使红细胞与血液储存和/或复原组合物混合, 其中所述血液储存和/或复原组合物包含L-精氨酸和/或D-精氨酸23.权利要求19-22中任何ー项的方法,其中有效条件包括在4°C_37°C的温度下用所述血液储存和/或复原组合物温育细胞24.权利要求23的方法,其中所述温度为室温25.权利要求19-24中任何ー项的方法,其中有效条件包括用所述血液储存和/或复原组合物温育细胞至少10分钟的时间26.权利要求25的方法,其中所述时间为10分钟-48小时27.权利要求26的方法,其中所述时间为10分钟-4小时28.权利要求27的方法,其中所述时间为30分钟-2小吋29.权利要求19-28中任何ー项的方法,其中所述血液储存和/或复原组合物包括权利要求1-16中任何一项的组合物30.权利要求17-29中任何ー项的方法,其中红细胞为浓集红细胞或在全血中31.权利要求1-16中任何ー项的血液储存和/或复原组合物,所述组合物进ー步包含氯化钠、葡萄糖、腺嘌呤、甘露醇、柠檬酸钠和柠檬酸中的一种或更多种32.权利要求31的血液储存和/或复原组合物,其中所述组合物为包含以下的添加剂溶液L-精氨酸、肌苷、D-核糖、丙酮酸钠、无机磷酸盐、氯化钠、葡萄糖、腺嘌呤和甘露醇33.权利要求31的血液储存和/或复原组合物,其中所述组合物为包含以下的添加剂溶液=L-精氨酸、肌苷、D-核糖、丙酮酸钠、无机磷酸盐、氯化钠、葡萄糖、腺嘌呤、柠檬酸钠和朽1檬酸34.一种储存和/或复原血液的方法,所述方法包括使包含红细胞和抗凝剂的组合物与权利要求32的血液储存和/或复原组合物接触,其中所述抗凝剂选自ACD、CPD、CPDA-I及其组合35.一种储存和/或复原血液的方法,所述方法包括使包含红细胞和抗凝剂的组合物与权利要求33的血液储存和/或复原组合物接触,其中所述抗凝剂为CP2D36.一种改进储存的红细胞的抗氧化防护的方法,所述方法包括使红细胞与权利要求1-16中任何ー项的血液储存和/或复原组合物接触37.一种改进储存的红细胞的抗氧化防护的方法,所述方法包括使包含红细胞和抗凝剂的组合物与权利要求32的血液储存和/或复原组合物接触,其中所述抗凝剂选自ACD、CPD、CPDA-I及其组合38.一种改进储存的红细胞的抗氧化防护的方法,所述方法包括使包含红细胞和抗凝剂的组合物与权利要求33的血液储存和/或复原组合物接触,其中所述抗凝剂为CP2D
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:含有精氨酸的组合物和用于处理红细胞的方法含有精氨酸的组合物和用于处理红细胞的方法该申请要求2010年2月16日递交的美国临时申请号61/338263和2010年8月4日递交的61/370713的权益,两者通过引用以其整体结合到本文中。背景 全血为活组织,其循环通过 心脏、动脉、静脉和毛细血管,向身体组织输送营养物、电解质、抗体、热量和氧气。全血包括悬浮于称为血浆的蛋白质流体中的红细胞(RBC)、白细胞和血小板。如果血液被处理以防止凝血和允许保持在容器中,那么RBC将沉降至容器的底部,血浆将保持在上面,而白细胞将形成RBC上面的层。离心机通常用于加速这种分离。然后去除富含血小板的血浆,井置于无菌袋中用于进一歩处理,以分离例如血小板、凝血因子、白蛋白、免疫球蛋白等。用于通常输血需要的最重要的组分为红细胞或RBC,其含有血红蛋白,血红蛋白为复杂的含铁蛋白,其输送氧气经过全身并赋予血液其红颜色。由RBC组成的血量的百分数称为“血细胞比客”。成年男性体内的平均血细胞比容为47%。在两或三滴血液中存在约10亿个RBC,并且每600个RBC存在约40个血小板和I个白细胞。RBC在骨髓中制造,无核、双凹面圆盘状,其不断产生、分解和消灭。双凹面圆盘状对于RBC的功能(呈现最大表面积用于在肺部捕获氧气及在组织释放氧气)至关重要。细胞为柔性的并且能够弯曲,以穿过毛细血管床的微小细管。因为该细胞无核并且没有线粒体,其不能进行细胞修复过程并且必须依赖厌氧磷酸化获得能量。在循环系统中平均120天之后,细胞衰老并被网状内皮系统的循环单核细胞或固定巨噬细胞吞噬。RBC通过去除血浆自全血制备。当输血给患者时,血细胞比容升高,而血量增加减至最小,这对于患有充血性心力衰竭的患者尤其重要。通常将细胞悬浮于约一半的原始体积中;制剂称为浓集红细胞(packed red cell)。最受益于输入RBC的患者包括由于诸如肾衰竭、恶性肿瘤、胃肠道出血或因创伤或手术造成的急性失血等病症而患有慢性顽固性贫血的那些患者。因为患者很少需要全血中的所有组分,血库的通常做法是将血液分离成各组分,并且仅输入患者对于具体病况或疾病所需要的部分。这种治疗,称为“血液组分疗法”,允许ー些患者受益于每单位的血液。不幸的是,分离血液组分用于疗法对于RBC不利,导致储存损伤,其特征在于标记物2,3-ニ磷酸甘油酸酯(2,3-DPG)減少,氧自由基的产生增加和形态学变化。用于储存全血的标准溶液包括柠檬酸盐-磷酸盐-葡萄糖溶液(CPD)和柠檬酸盐-磷酸盐-葡萄糖-腺嘌呤溶液(CPDA)。柠檬酸盐或其它抗凝剂比如肝素对于防止凝血是必要的。因为血液为保持代谢功能的活组织,甚至在冷藏温度下亦如此,已经认为其对提供能源比如葡萄糖是必要的。磷酸盐离子可用于缓冲自葡萄糖利用产生的乳酸盐。在最近的15年内细胞保存液的改进已将全血或RBC的冷藏保质期从21天增加至42天。在42天后,丢弃血液,因为许多细胞已经变得衰老,并可在输给接受者时立即被吞噬。尽管红细胞在储存中可能呈现存活5或6周,但是它们迅速出现储存损伤,其特征在于溶血和/或生物化学和生物力学变化,这些特征可损害其存活时间及其接受、运输和卸载氧气至组织的能力。因此期望使用抽血后3周或更短时间内的全血和血液制品。仍然需要ー种溶液,全血中的血细胞或浓集红细胞悬浮液可在延长的时间内储存在该溶液中并且当输给接受者时其在功能上存活。还仍然需要一种用于使功能欠佳的血液和RBC复原(rejuvenate)的方法。概述 在输血之前采集和储存RBC的方法在改进血库实践中仍然是ー个挑战。RBC可在4°C下储存42天,但是虽有抗凝剂溶液和血液添加剂的改进,超过这个时间则出现RBC储存损伤。RBC的最显著储存损伤为a) 2,3-DPG贫乏,造成血液向组织卸载氧气的能力降低,导致氧亲和カ增加;b)减少细胞活力,增加脆弱性和减少变形性的形态改变,影响细胞穿过微循环的能力;和c)释放导致发热、细胞损伤和组织功能障碍的生化物质。这些储存损伤主要起因于细胞能量(即三磷酸腺苷或ATP)贫乏以及与能量代谢减少有关的乳酸积聚。减慢2,3-DPG贫乏和ATP损失速率的实验添加剂溶液为已知的,參见例如Dawson 等,Prog Glin Biol Res. 1985; 195:349-68; Dawson 等,Transfusion 1984Jul-Aug; 24(4):327-9; Dawson 等,Hum Pathol. 1983 Mar; 14 (3) :213-7; Dawson 等,Transfusion 1981 May-Jun; 21 (3) : 285-90;和 Dawson 等,Transfusion 1981 Mar-Apr;21(2):215。这些实验溶液通常包含一系列的无机磷酸盐和肌苷。虽然这些溶液能够在某种程度上保持2,3-DPG水平,但是对溶液组分的要求产生ー些问题,限制了其效用。ー个问题是肌苷的溶解性低,这造成向RBC中加入浆液,后来需要在输血之前洗涤细胞。另ー个问题是生化进程,该进程导致形成潜在毒性的分解产物比如次黄嘌呤和尿酸。另外,输血制品必须在输血之前温热I小时,这影响这类添加剂溶液在目前血库实践中的实用性。在优选的实施方案中,本文公开的血液储存和/或复原组合物解决这些问题中的ー个或多个。一方面,本公开提供血液储存和/或复原组合物。在一个实施方案中,组合物包含D-核糖和L-精氨酸和/或D-精氨酸(并且优选地为L-精氨酸)。任选地,组合物可进ー步包含丙酮酸钠、无机磷酸盐和肌苷中的ー种或更多种。在优选的实施方案中,组合物为水溶液。亦公开了使用这种组合物的方法。在另ー个实施方案中,血液储存和/或复原组合物包含75-1500 mM L-精氨酸和/或D-精氨酸(并且优选地为L-精氨酸);和75-1500 mM肌苷,其中组合物为水溶液。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如75-1500 mM的D-核糖。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如75-1500 mM的丙酮酸钠。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如75-1500mM的无机磷酸盐。当用于储存和/或复原血液吋,组合物通常被稀释约30倍,以提供最終浓度为2. 5-50 mM的L-精氨酸和/或D-精氨酸(并且优选地为L-精氨酸);2. 5-50 mM的肌苷;和任选地2. 5-50 mM的D-核糖、2. 5-50 mM的丙酮酸钠和/或2. 5_50 mM的无机磷酸盐。在某些优选的实施方案中,血液储存和/或复原组合物包含150-900 mM L-精氨酸和/或D-精氨酸(并且优选地为L-精氨酸);和150-900 mM肌苷,并且组合物为水溶液。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如150-900 mM的D-核糖。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如150-900 mM的丙酮酸钠。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如150-900 mM的无机磷酸盐。当用于储存和/或复原血液时,组合物通常被稀释约30倍,以提供最終浓度为5-30 mM的L-精氨酸和/或D-精氨酸(并且优选地为L-精氨酸);和5-30 mM的肌苷;和任选地5-30 mM的D-核糖、5_30 mM的丙酮酸钠和/或5_30 mM的无机磷酸盐。在其它优选的实施方案中,血液储存和/或复原组合物包含300-600 mM L-精氨酸和/或D-精氨酸(并且优选地为L-精氨酸);和300-600 mM肌苷,并且组合物为水溶液。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如300-600 mM的D-核糖。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如300-600 mM的丙酮酸钠。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如300-600 mM的无机磷酸盐。当用于储存和/或复原血液时,组合物通常被稀释约30倍,以提供最终浓度为10-20 mM的L-精氨酸和/或D-精氨酸(并且优选地为L-精氨酸);和10-20 mM的肌苷;和任选地10-20 mM的D-核糖、10-20 mM的丙酮酸钠和/或10-20 mM的无机磷酸盐。在某些实施方案中,L-精氨酸与肌苷的摩尔比为O. 5:1-1. 5:1。在其它某些实施方案中,L-精氨酸与肌苷的摩尔比为0.8:1-1. 2:1。在某些优选的实施方案中,L-精氨酸与肌苷的摩尔比为1:1。 在另ー个实施方案中,血液储存和/或复原组合物包含300 mM L-精氨酸、300 mM肌苷、300 mM D-核糖、300 mM丙酮酸钠和300 mM无机磷酸盐,其中组合物为水溶液。当用于储存和/或复原血液吋,组合物通常被稀释约30倍,以提供最終浓度为10 mM的L-精氨酸、10 mM的肌苷、10 mM的D-核糖、10 mM的丙酮酸钠和10 mM的无机磷酸盐。在某些实施方案中,本文描述的血液储存和/或复原组合物可进ー步包含氯化钠、葡萄糖、腺嘌呤、甘露醇、柠檬酸钠和柠檬酸中的一种或更多种。对于ー个实例,血液储存和/或复原组合物可为包含以下的添加剂溶液L_精氨酸、肌苷、D-核糖、丙酮酸钠、无机磷酸盐、氯化钠、葡萄糖、腺嘌呤和甘露醇。这类添加剂溶液特别可用于含有选自以下的抗凝剂的储存和/或复原血液A⑶、CPD、CPDA-I及其组合。对于另ー个实例,血液储存和/或复原组合物可为包含以下的添加剂溶液L_精氨酸、肌苷、D-核糖、丙酮酸钠、无机磷酸盐、氯化钠、葡萄糖、腺嘌呤、柠檬酸钠和柠檬酸。这类添加剂溶液特别可用于储存和/或复原含有CP2D抗凝剂的血液。本文描述了用于储存和/或复原RBC的方法。例如在美国专利申请公开号2007/0111191 Al (St. Cyr等)、美国专利号7687468 (St. Cyr等)和与此同一天递交的标题为 “NUCLEOSIDE-CONTAINING COMPOSITIONS AND METHODS FOR TREATING RED BLOODCELLS (含有核苷的组合物和用于处理红细胞的方法)”(律师备案号374. 0003010 I)的同时待审美国专利申请系列号—中描述了另外的方法。另ー方面,本公开进ー步提供改进储存的RBC的抗氧化防护的方法。在一个实施方案中,所述方法包括使RBC与本文描述的血液储存和/或复原组合物接触。在另ー个实施方案中,所述方法包括使包含RBC和抗凝剂的组合物与本文描述的添加剂溶液接触,其中抗凝剂选自A⑶、CPD、CPDA-I及其组合。在另ー个实施方案中,所述方法包括使包含RBC和抗凝剂的组合物与本文描述的添加剂溶液接触,其中抗凝剂为CP2D。在该申请中描述的技术描述了 RBC储存和/或复原组合物,该组合物在优选的实施方案中不呈现与肌苷有关的溶解困难,不产生高水平的分解产物,和/或不需要在输血之前温热RBC。本文描述的储存和/或复原组合物包含戊糖碳水化合物(例如D-核糖),其可用于辅助嘌呤核苷酸(包括ATP)的从头合成和代谢再利用。储存和/或复原组合物也可包含无机磷酸盐(可用作磷酸解的底物)和/或丙酮酸钠(可用作NAD源和使得1,3- ニ磷酸甘油酸酯转化为2,3-DPG或3-磷酸甘油酸酯)。在一个实施方案中,L-精氨酸用于充分溶解肌苷。定义 术语“包含”及其变体,当这些术语在说明书和权利要求书中出现时,不具有限定的含义。本文使用的“ー个”、“ー种”、“该”、“至少ー个”和“ー个或更多个”可互換使用。而且本文通过端点叙述的数值范围包括包含在该范围内的所有数值(例如1-5包括 1,1. 5、2、2· 75,3,3.80、4、5 等)。ACD (柠檬酸葡萄糖)为抗凝剂和防腐剂溶液,据报道其I升在水中含有22. O g柠檬酸三钠(ニ水合物)、8· O g柠檬酸(一水合物)和24. 5 g葡萄糖(一水合物)。CPD (柠檬酸盐磷酸盐葡萄糖)为抗凝剂和防腐剂溶液,据报道其I升在水中含有26.30 g柠檬酸三钠(ニ水合物)、3· 27 g柠檬酸(一水合物)、2· 22 g磷酸ニ氢钠(一水合物)和25. 5 g葡萄糖(一水合物)。CPDA-I (柠檬酸盐磷酸盐葡萄糖腺嘌呤)为抗凝剂和防腐剂溶液,据报道其I升在水中含有26. 30 g柠檬酸三钠(ニ水合物)、3· 27 g柠檬酸(一水合物)、2· 22 g磷酸ニ氢钠(一水合物)、31· 9 g葡萄糖(一水合物)和O. 275 g腺嘌呤。CP2D (柠檬酸盐磷酸盐双葡萄糖)为抗凝剂和防腐剂溶液,据报道其I升在水中含有26. 30 g柠檬酸三钠(ニ水合物)、3· 27 g柠檬酸(一水合物)、2· 22 g磷酸ニ氢钠(一水合物)和51. I g葡萄糖(一水合物)。ASl为与柠檬酸盐磷酸盐葡萄糖型抗凝剂溶液(例如CPD和CPDA-1) —起使用的添加剂溶液,据报道其100 ml含有2. 20 g葡萄糖(一水合物)、27 mg腺嘌呤、750 mg甘露醇和900 mg氯化钠。添加剂溶液通常在RBC与血浆分离之后加入到RBC中。AS3为与CP2D抗凝剂溶液一起使用的添加剂溶液,据报道其100 ml含有I. I g葡萄糖(无水)、30 mg腺嘌呤、276 mg磷酸ニ氢钠(一水合物)、410 mg氯化钠、588 mg朽1檬酸钠(ニ水合物)和42 mg柠檬酸(一水合物)。添加剂溶液通常在RBC与血浆分离之后加入到RBC中。AS5为与柠檬酸盐磷酸盐葡萄糖型抗凝剂溶液(例如CPD和CPDA-1) —起使用的添加剂溶液,据报道其100 ml含有900 mg葡萄糖(一水合物)、30 mg腺嘌呤、525 mg甘露醇和877 mg氯化钠。添加剂溶液通常在RBC与血浆分离之后加入到RBC中。以上本发明各种实施方案的简述并非意欲描述本发明的姆个实施方案或姆ー实施。相反,考虑到附图并通过參照以下描述和权利要求书,本发明的更完整理解将变得显而易见和意识到。进ー步应该理解,可采用其它实施方案并可进行结构变化而不背离本发明 的范围。附图简述 图I为显示2,3-DPG水平(无2,3-DPG;正常水平的2,3-DPG;和增加2,3-DPG)的影响的氧解离曲线的图示,血氧饱和度(%)标绘在y_轴,和Ptl2 (mm Hg)标绘在χ-轴。图2为显示对于人血使用本发明的实施方案(溶液A)和対照的2,3-DPG水平(毫摩尔2,3-DPG/升红细胞)相对于储存时间(天)的图解说明。图3为显示对于人血使用本发明的实施方案(溶液A)和対照的ATP水平(ATP,%基线)相对于储存时间(天)的图解说明。图4为显示对于人血使用本发明的实施方案(溶液A)和対照的还原型谷胱甘肽水平(%基线)相对于储存时间(天)的图解说明。图5为显示对于人血使用本发明的实施方案(溶液A)和対照的P50水平(mm Hg)相对于储存时间(天)的图解说明。图6为显示对于人血使用本发明的实施方案(溶液D和E)和対照的2,3-DPG水平(毫摩尔2,3-DPG/升红细胞)相对于储存时间(天)的图解说明。图7为显示对于人血使用本发明的实施方案(溶液D和E)和対照的ATP水平(ATP, %基线)相对于储存时间(天)的图解说明。图8为显示对于人血使用本发明的实施方案(溶液D和E)和対照的pH相对于储存时间(天)的图解说明。图9为显示对于人血使用本发明的实施方案(溶液D和E)和対照的还原型谷胱甘肽水平(%)相对于储存时间(天)的图解说明。说明性实施方案的详述 在1915年,首次尝试从捐献者直接向接受者输血。在第一次世界大战之后的数年间,实践随着使用柠檬酸盐葡萄糖溶液采集血液、使用冷藏和血型检定而改进。然后,在20世纪60年代和20世纪70年代,改进持续,此时用耐用塑料袋替代玻璃瓶储存、开发了更好的抗凝剂以及加入甘露醇和腺嘌呤使得RBC能够储存42天。參见例如Bartlett等,J Clin.Invest. 1960; 39:56; Bunn等,J Clin. Invest. 1969; 48:311; Akerblom等,Scand.J. Clin. Lab. Invest. 1968; 21:245-248;和 Delivoria-Papadopoulos 等,Science1969; 165:601-602。现今,血液仍然用包含腺嘌呤和柠檬酸盐的各种抗凝剂溶液保存。血液于4°C下储存,用塑料血袋采集,并且如果在42天内未使用,则丢弃,这是因为在那之后RBC活力极大丧失。当RBC死亡,溶解的细胞释放更持久的血红蛋白分子,后者具有低的P50,并且呈现对氧气扩散的阻挡。现今有人估计在美国每年输血约1600万单位的RBC。RBC在储存期间经历重大生化和生物力学变化,这些变化影响其输血后的性能。最近的流行病学研究显示,输入储存较陈旧的血液与死亡率増加、严重感染、多器官功能衰竭和医院住院时间相关联。參见例如Walsh等,Crit. Care Med. 2004; 32:364-371; Vande Watering 等,Transfusion 2006; 46:1712-1718; Vamvakas 等,Transfusion 2000;40:101-109;和 Hebert 等,Anesthesia & Analgesia. 2005; 100:1433-1438。2, 3-DPG的损失证明了 RBC储存损伤,2,3-DPG为人红细胞的主要有机磷酸酷。细胞中的2,3-DPG含量与氧-血红蛋白解离曲线的位置相关联,如通过P50 (血红蛋白被50%饱和时的氧(O2)分压)反映的那样。在于常规血库条件下储存的血液中,2,3-DPG水平急剧下降,并且到储存10天吋,2,3-DPG水平仅为其初始水平的20-25%。在储存21天内,其下降至其初始含量的 10% (Van de Watering 等,Transfusion 2006; 46:1712-1718 和 Vamvakas 等,Transfusion 2000; 40:101-109。 储存损伤仍然是输血医学中的重大关注和主要研究焦点。有证据表明,在长的时间段内储存RBC导致氧气递送減少,并且输入较陈旧的血液(即储存多于14天)已被确定为发生多器官功能衰竭的独立危险因素。參见例如(Fitzgerald等,Crit. Care Med.1997; 25:726-732; Marik 等,JAMA, 1993; 269:3024-3029; Raat 等,Crit. CareMed., 2005; 33:39-45 和 Zallen 等,Am. J. Surg., 1999; 178:570-572)。基于早期研究的结果(例如Van de Watering 等,Transfusion 2006;46:1712-1718 和 Vamvakas 等,Transfusion 2000; 40:101-109),已经认为 RBC 中的2,3-DPG水平在输血24小时内复原。这些研究在没有循环问题和具有正常血量的健康志愿者进行。不知这样的恢复是否可发生于患有严重失血、循环问题或与潜在医学病况有关问题的患者。进ー步地,在输血后早期数小时的关键时间内,输入的RBC不能向组织递送氧气可显著影响临床結果。尽管某些研究表明,输入的RBC的储存期(age)在某些情况下对临床结果具有很少或者没有影响(例如Hebert等,Anesthesia & Analgesia. 2005;100:1433-1438),但其它的研究表明相反的结论,显示RBC的储存持续时间与不利的结果 有关(Oski 等,Blood 1971; 37:52-58)。主要文献表明,开发可限制或逆转储存损伤的RBC储存溶液对于输血医学相当重要,并可有助于使RBC输入更加安全和更加有效。參见例如Fitzgerald等,Crit. CareMed. 1997; 25:726-732; Marik 等,JAMA, 1993; 269:3024-3029; Raat 等,Crit.Care Med., 2005; 33:39-45; Zallen等,Am. J. Surg.,1999; 178:570-572; Buetler等,J. Lab. Clin. Med., 1969; 74:300 和 Valerie 等,J. Lab. Clin. Med., 1969;73:722-733。假定目前公开的RBC储存和/或复原组合物将提供这种复原益处。一方面,本公开提供血液储存和/或复原组合物。在一个实施方案中,组合物包含D-核糖和L-精氨酸和/或D-精氨酸(并且优选地为L-精氨酸)。任选地,组合物可进ー步包含丙酮酸钠、无机磷酸盐和肌苷中的ー种或更多种。在优选的实施方案中,组合物为水溶液。在优选的实施方案中,组合物为具有6-8. 5的pH的含水组合物。亦公开了使用这种组合物的方法。在另ー个实施方案中,血液储存和/或复原组合物包含75-1500 mM L-精氨酸和/或D-精氨酸(并且优选地为L-精氨酸);和75-1500 mM肌苷,其中组合物为水溶液。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如75-1500 mM的D-核糖。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如75-1500 mM的丙酮酸钠。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如75-1500mM的无机磷酸盐。当用于储存和/或复原血液吋,组合物通常被稀释约30倍,以提供最終浓度为2. 5-50 mM的L-精氨酸和/或D-精氨酸(并且优选地为L-精氨酸);2. 5-50 mM的肌苷;和任选地2. 5-50 mM的D-核糖、2. 5-50 mM的丙酮酸钠和/或2. 5_50 mM的无机磷酸盐。在某些优选的实施方案中,血液储存和/或复原组合物包含150-900 mM L-精氨酸和/或D-精氨酸(并且优选地为L-精氨酸);和150-900 mM肌苷,并且组合物为水溶液。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如150-900 mM的D-核糖。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如150-900 mM的丙酮酸钠。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如150-900 mM的无机磷酸盐。当用于储存和/或复原血液时,组合物通常被稀释约30倍,以提供最終浓度为5-30 mM的L-精氨酸和/或D-精氨酸(并且优选地为L-精氨酸);和
5-30 mM的肌苷;和任选地5-30 mM的D-核糖、5_30 mM的丙酮酸钠和/或5_30 mM的无机磷酸盐。在其它优选的实施方案中,血液储存和/或复原组合物包含300-600 mM L-精氨酸和/或D-精氨酸(并且优选地为L-精氨酸);和300-600 mM肌苷,并且组合物为水溶液。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如300-600 mM的D-核糖。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如300-600 mM的丙酮酸钠。任选地,组合物可进ー步包含浓度为例如300-600 mM的无机磷酸盐。当用于储存和/或复原血液时,组合物通常被稀释约30倍,以提供最终浓度为10-20 mM的L-精氨酸和/或D-精氨酸(并且优选地为L-精氨酸);和10-20 mM的肌苷;和任选地10-20 mM的D-核糖、10-20 mM的丙酮酸钠和/或10-20 mM的无机磷酸盐。在某些实施方案中,L-精氨酸与肌苷的摩尔比为O. 5:1-1. 5:1。在其它某些实施方案中,L-精氨酸与肌苷的摩尔比为0.8:1-1. 2:1。在某些优选的实施方案中,L-精氨酸与肌苷的摩尔比为1:1。 在另ー个实施方案中,血液储存和/或复原组合物包含300 mM L-精氨酸、300 mM肌苷、300 mM D-核糖、300 mM丙酮酸钠和300 mM无机磷酸盐,其中组合物为水溶液。当用于储存和/或复原血液吋,组合物通常被稀释约30倍,以提供最終浓度为10 mM的L-精氨酸、10 mM的肌苷、10 mM的D-核糖、10 mM的丙酮酸钠和10 mM的无机磷酸盐。在某些实施方案中,本文描述的血液储存和/或复原组合物可进ー步包含氯化钠、葡萄糖、腺嘌呤、甘露醇、柠檬酸钠和柠檬酸中的一种或更多种。对于ー个实例,血液储存和/或复原组合物可为包含以下的添加剂溶液L_精氨酸、肌苷、D-核糖、丙酮酸钠、无机磷酸盐、氯化钠、葡萄糖、腺嘌呤和甘露醇。这类添加剂溶液特别可用于含有选自以下的抗凝剂的储存和/或复原血液A⑶、CPD、CPDA-I及其组合。对于另ー个实例,血液储存和/或复原组合物可为包含以下的添加剂溶液L_精氨酸、肌苷、D-核糖、丙酮酸钠、无机磷酸盐、氯化钠、葡萄糖、腺嘌呤、柠檬酸钠和柠檬酸。这类添加剂溶液特别可用于储存和/或复原含有CP2D抗凝剂的血液。本文描述的组合物可用于例如储存血液的方法中。在某些实施方案中,所述方法包括使RBC (例如浓集的RBC或在全血中)与本文描述的血液储存和/或复原组合物接触。或者,或除此以外,本文描述的组合物可用于例如复原血液(例如浓集的RBC或在全血中)的方法中。在某些实施方案中,所述方法包括使RBC与本文描述的血液储存和/或复原组合物接触。在一些实施方案中,本文公开的血液储存和/或复原组合物可呈添加剂溶液的形式,其可在采集全血时加入到RBC中;或者在去除血浆之前、期间和/或之后加入到RBC中,和/或在储存之前、期间和/或之后加入到浓集的RBC中。在某些优选的实施方案中,复原血液的方法包括提供具有低于新鲜抽取血液的2,3-DPG值的2,3-DPG值的RBC (例如浓集的RBC或在全血中);并在有效增加2,3-DPG值的条件下使RBC与血液储存和/或复原组合物混合,其中所述血液储存和/或复原组合物包含L-精氨酸和/或D-精氨酸。在某些实施方案中,有效增加2,3-DPG值的条件包括在4°C _37°C的温度下,并且在某些优选的实施方案中为在室温的温度下,用血液储存和/或复原组合物温育细胞。在某些实施方案中,有效增加2,3-DPG值的条件包括用血液储存和/或复原组合物温育细胞至少10分钟的时间,在优选的实施方案中为10分钟-48小时的时间,在某些优选的实施方案中为10分钟-4小时的时间,和在其它优选的实施方案中为30分钟-2小时的时间。有效增加2,3-DPG值的示例性条件包括在37°C下,用血液储存和/或复原组合物温育细胞10分钟-4小吋。有效增加2,3-DPG值的其它示例性条件包括在室温下,用血液储存和/或复原组合物温育细胞10分钟-24小时,在一些实施方案中为10分钟-8小时,和在一些实施方案中为10分钟-4小吋。在优选的实施方案中,血液储存和/或复原组合物包括本文描述的血液储存和/或复原组合物中的一种或更多种。在某些优选的实施方案中,复原血液的方法包括提供具有低于新鲜抽取血液的ATP值的ATP值的RBC (例如浓集的RBC或在全血中);并在有效增加ATP值的条件下使RBC与血液储存和/或复原组合物混合,其中所述血液储存和/或复原组合物包含L-精氨酸和/或D-精氨酸。在某些实施方案中,有效增加ATP值的条件包括在4°C -37°C的温度下,并且在某些优选的实施方案中为在室温的温度下,用血液储存和/或复原组合物温育细胞。在某些实施方案中,有效增加ATP值的条件包括用血液储存和/或复原组合物温育细胞至少10分钟的时间,在优选的实施方案中为10分钟-48小时的时间,在某些优选的实 施方案中为10分钟-4小时的时间,和在其它优选的实施方案中为30分钟-2小时的时间。有效增加ATP值的示例性条件包括在37°C下,用血液储存和/或复原组合物温育细胞10分钟_4小吋。有效增加ATP值的其它示例性条件包括在室温下,用血液储存和/或复原组合物温育细胞10分钟-24小时,在一些实施方案中为10分钟-8小时,和在一些实施方案中为10分钟-4小时。在优选的实施方案中,血液储存和/或复原组合物包括本文描述的血液储存和/或复原组合物中的一种或更多种。在某些优选的实施方案中,复原血液的方法包括提供具有低于新鲜抽取血液的还原型谷胱甘肽值的还原型谷胱甘肽值的RBC (例如浓集的RBC或在全血中);并在有效增加还原型谷胱甘肽值的条件下使RBC与血液储存和/或复原组合物混合,其中所述血液储存和/或复原组合物包含L-精氨酸和/或D-精氨酸。在某些实施方案中,有效增加还原型谷胱甘肽值的条件包括在4°C -370C的温度下,并且在某些优选的实施方案中为在室温的温度下,用血液储存和/或复原组合物温育细胞。在某些实施方案中,有效增加还原型谷胱甘肽值的条件包括用血液储存和/或复原组合物温育细胞至少10分钟的时间,在优选的实施方案中为10分钟-48小时的时间,在某些优选的实施方案中为10分钟-4小时的时间,和在其它优选的实施方案中为30分钟-2小时的时间。有效增加还原型谷胱甘肽值的示例性条件包括在37°C下,用血液储存和/或复原组合物温育细胞10分钟_4小吋。有效增加还原型谷胱甘肽值的其它示例性条件包括在室温下,用血液储存和/或复原组合物温育细胞10分钟-24小时,在一些实施方案中为10分钟-8小时,和在一些实施方案中为10分钟-4小吋。在优选的实施方案中,血液储存和/或复原组合物包括本文描述的血液储存和/或复原组合物中的一种或更多种。在某些优选的实施方案中,复原血液的方法包括提供具有低于新鲜抽取血液的氧解离P50值的氧解离P50值的RBC (例如浓集的RBC或在全血中);并在有效增加氧解离P50值的条件下使RBC与血液储存和/或复原组合物混合,其中所述血液储存和/或复原组合物包含L-精氨酸和/或D-精氨酸。在某些实施方案中,有效增加氧解离P50值的条件包括在4°C _37°C的温度下,并且在某些优选的实施方案中为在室温的温度下,用血液储存和/或复原组合物温育细胞。在某些实施方案中,有效增加氧解离P50值的条件包括用血液储存和/或复原组合物温育细胞至少10分钟的时间,在优选的实施方案中为10分钟-48小时的时间,在某些优选的实施方案中为10分钟-4小时的时间,和在其它优选的实施方案中为30分钟-2小时的时间。有效增加氧解离P50值的示例性条件包括在37°C下,用血液储存和/或复原组合物温育细胞10分钟_4小吋。有效增加氧解离P50值的其它示例性条件包括在室温下,用血液储存和/或复原组合物温育细胞10分钟-24小时,在ー些实施方案中为10分钟-8小时,和在一些实施方案中为10分钟-4小吋。在优选的实施方案中,血液储存和/或复原组合物包括本文描述的血液储存和/或复原组合物中的ー种或更多种。另ー方面,本公开进ー步提供改进储存的RBC的抗氧化防护的方法。在一个实施方案中,所述方法包括使RBC与本文描述的血液储存和/或复原组合 物接触。在另ー个实施方案中,所述方法包括使包含RBC和抗凝剂的组合物与本文描述的添加剂溶液接触,其中抗凝剂选自A⑶、CPD、CPDA-I及其组合。在另ー个实施方案中,所述方法包括使包含RBC和抗凝剂的组合物与本文描述的添加剂溶液接触,其中抗凝剂为CP2D。通过增加应激RBC中的2,3-DPG浓度,假定本文公开的RBC储存和/或复原组合物可在输血后減少氧亲和力和増加向受影响组织的氧递送。进ー步地,通过保持细胞能量,假设本文公开的储存和/或复原组合物可減少细胞脆弱性和增加变形性,从而改进经过毛细血管的流动。最終结果将是在输血后储存损伤减少以及向受影响组织的氧递送更多。在优选的实施方案中,本文公开的血液储存和/或复原组合物具有保持和增强储存的红细胞的抗氧化防护,从而減少储存损伤的另外益处。认为通过提供将RBC储存损伤的影响减至最小并且改进储存的RBC功能的组合物,储存溶液可对血库和输血技术产生积极的影响。由2,3-DPG和细胞内ATP损失引起的RBC功能变化均被充分记载。RBC低温储存已导致RBC成功储存最多42天。然而,ー些目前的储存溶液并未防止对红细胞的时间依赖性氧化攻击,导致形成活性氧簇、变性血红蛋白附着于膜磷脂和在整个储存期间释放含有血红蛋白的膜微泡(Kanias 等,FEBS Journal, 2009; 277:343-356)。据报道自发性脂质过氧化为红细胞老化的主要原因之一。參见例如JMwik 等,Clin. Chim. Acta., 1997 年 11 月 28 日;267(2) :129-142; Dormandy, Br.J. Haematol, 1971; 20:457-461; Halliwell 等,Biochem. J., 1984; 219:1-14; Chiu等,Seminars in Hema to logy, 1989; 26:257-21 &; Knight 等,Transfusion, 1992;32:354-357Jain, Biochim. Biophys. Acta, 1988; 937:205-210。氧化通常为细胞损伤的重要原因,并且造成脂质氧化的反应最终产物积聚、膜蛋白和核酸结构的修饰、以及酶活性的减少(Dumaswala等,Free Rad. Res., 2000, 33:517-529)。在健康的红细胞中,由小的抗氧化化合物比如谷胱甘肽(GSH)、维生素E、维生素C和酶比如GSH-过氧化物酶(GSH-PX)、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶(SOD)组成的非常有效的抗氧化系统,防止显著的氧化损伤。还原型GSH与GSH-PX —起为RBC中活性氧簇的主要清除剂之一。GSH占细胞内非蛋白硫醇的90%,并因此为RBC的重要细胞内还原剂。据报道RBC的低温储存诱导时间依赖性的GSH丧失,这继而导致潜在毒性过氧化物(例如过氧化氢)增加。另外,已经表明,GSH浓度下降伴随GSH-PX减少及膜脂质和蛋白的氧化修饰包括丙ニ醛(MDA)的増加(Deneke 等,Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol., 1989; 257: L163-L173)。在优选的实施方案中,本文公开的血液储存和/或复原组合物防止对低温储存期间的RBC的
氧化攻击。
在优选的实施方案中,本文公开的血液储存和/或复原组合物保持低温储存的RBC的GSH水平,其继而在储存的血液中保持抗氧化活性。在优选的实施方案中,本文公开的血液储存和/或复原组合物包含在溶液中的D-核糖,其可允许绕过葡萄糖代谢的戊糖磷酸途径的限速步骤,以刺激PRPP合成。本发明通过以下实施例进行说明。应该理解,具体实例、材料、数量和程序将根据本文阐述的本发明范围和精神进行广泛解释。
实施例实施例I
制备作为浆液且包含浓度均为300 mM的D-核糖、肌苷、丙酮酸钠和无机磷酸盐的储存和/或复原组合物。当用于储存和/或复原RBC吋,将该浆液稀释30倍至最終浓度为10mM,以形成溶液。该组合物在储存RBC中恢复2,3-DPG水平和自基线值增加ATP含量方面呈现显著性结果。在ー项研究中,根据标准血库实践采集RBC并在4°C下储存平均21天。向储存21天的RBC加入各种RBC储存和/或复原组合物,并在37°C下保持1_4小时,之后测试2,3-DPG 浓度。使用可得自 Roche Diagnostics Corp.(目录号 10148334001)的 2,3-ニ磷酸甘油酸酯(DPG)诊断试剂盒,在全部实施例中测量2,3-DPG水平。RBC的正常2,3-DPG浓度在ー经收获时为4.0 ymol/ml。在储存后平均2,3-DPG浓度降至O. 17 μ mo I/ml (表I)。加入RBC储存和/或复原组合物使浓度恢复至大于正常收获后水平的50%。认为增加至I. O μ mo I/ml为显著改进。这ー系列的试验证实了 RBC储存和/或复原组合物增加ATP含量和2,3-DPG水平。然而,在血库实践中采用的溶液的实用性可能由于肌苷的低溶解性以及需要在输血之前温热血液(例如I小吋)而受到限制
表I :含有RBC储存和/或复原组合物的储存RBC的2,3-DPG水平
I.......;——.......I—コ L,——ニ——一—丨
i (I [75。
I......................I.....................I ...........................IA................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. :5:Π..............................I ............1.............................24................................!
I ................5—.............. I................................ij.................................i ............I].............................I I............................I ...............................I设计实验方案以找出増加肌苷溶解性的方法。发现在等分子溶液中的L-精氨酸提高肌苷的溶解性,使得肌苷在室温下保持在浓度高于50 mM的溶液中。将包含各300 mM的肌苷、L-精氨酸、丙酮酸钠、D-核糖和无机磷酸盐的储存和/或复原组合物稀释30倍至储存21天的RBC中。将ー组储存的血样在室温下温育60分钟,而另ー组在37°C下温育60分钟。如在表2中显示的那样,含有L-精氨酸的储存和/或复原组合物成功恢复2,3-DPG和ATP水平而与温热模式无关。该结果证实使用室温温育和溶液复原2,3-DPG和ATP没有与浆液和在输血之前洗涤红细胞有关的问题
表2 :用含有L-精氨酸的溶液储存的RBC的2,3-DPG和ATP


本文公开了包含D-核糖和精氨酸(例如L-精氨酸、D-精氨酸或其组合)的血液储存和/或复原组合物。所述组合物可用于处理(例如储存和/或复原)红细胞的方法中。



查看更多专利详情

下载专利文献

下载专利