专利名称：神经降压素或神经降压素类似物的缀合物及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括神经降压素、神经降压素类似物、或结合到肽载体上的神经降压素受体激动剂的化合物及其用途。
背景技术：
神经降压素是具有许多生物活性的13个氨基酸肽。在其它作用中，神经降压素在中枢神经系统中的注射可产生抗精神病和低温效应。然而，静脉内递送的神经降压素却不能产生这些效应，因为血脑屏障(BBB)有效地阻止了外周神经降压素到达中枢神经系统 (CNS)受体中的受体处。由损害引起的脑损伤的神经保护最佳形式之一是降低体温(低温)(例如，已罹患神经、脑，或脊髓损伤或中风的受验者)。在本发明之前，降低体温的方法不理想。降低体温的物理方式包括利用外部方法(external method)(例如，冷却毯、冷却头盔、冰袋和冰浴) 和利用内部方法(例如，冷却探头、冷流体输注)。这些技术复杂且昂贵，并延迟低温的开始。利用这些方法来持续维持低温也很困难。最后，这些方法可能导致严重的寒颤，需要联合用药如麻痹剂或镇静剂。考虑到在低温治疗有利的美国每年的中风人数(795，000)、心源性心跳骤停人数(325，000)、严重的创伤性头损伤人数(300，000)、和心脏直视手术人数 (694，000)，需要改进诱导低温的方法。在脑病理学新疗法的开发中，BBB被认为是具有治疗CNS障碍潜在用途的药物的最大障碍。即使在美国罹患CNS障碍的患者几乎为罹患细血管病的2倍，但2006年全球市场CNS药物为680亿美元，其大约为心血管药物全球市场的一半。这种不平衡部分因为，所有潜在CNS药物中有98%以上的药物没有穿过BBB。另外，全球超过99%的CNS药物开发仅致力于发现CNS药物，仅有不到的开发涉及CNS药物的递送。这可以解释为什么对大部分神经病没有可用的治疗选择方案。存在的两个屏障系统可以保护脑不受潜在的毒性物质损害，这两个屏障系统是 BBB和血脑脊液屏障(BCSFB)。BBB被认为是摄取(uptake)血清配体的主要途径，因为它的表面积约比BCSFB的表面积大近5000倍。构成BBB的脑内皮代表使用对抗许多CNS障碍的潜在药物的主要障碍。一般地，仅少量亲脂性分子可以穿过BBB，即，从全身血液循环到脑中。尺寸较大或疏水性较强的许多药物对CNS靶表现出高效力，但对动物无效，因为这些药物无法有效地穿过BBB。因而，因为脑毛细血管内皮壁对这些药物的渗透性可以忽略，所以从血液到脑的运送一般不包括肽和蛋白质治疗剂。脑毛细血管内皮细胞(BCEC)被紧密接头紧密地密封，与其它器官的毛细血管相比几乎没有窗孔(fenestrae)和内吞小泡。BCEC 被细胞外基质、星形胶质细胞、周细胞和小胶质细胞所包围。内皮细胞与星形胶质细胞足突和毛细血管基底膜的紧密结合，对于形成和维持允许严格控制血脑交换的BBB性质很重要。因而，需要改进神经降压素到其靶位的递送。
发明内容
肽神经降压素有许多临床用途，包括降低体温的能力。然而，这些应用中有许多要求该肽穿过血脑屏障(BBB)。神经降压素本身无法穿过BBB。所以，我们合成了包含(a)多肽治疗剂和能够运送该肽治疗剂穿过血脑屏障(BBB)或进入特定类型细胞的(b)肽载体的化合物，其中该多肽治疗剂选自由神经降压素、神经降压素类似物(例如，其中“PE”表示L-焦谷氨酸的 pELYENIffRRPYIL-OH、人神经降压素(8-13) (NT (8-13))、Ac-Lys-[D-Tyr11] NT (8-13)、 Ac-Lys-NT (8-13)、pE-Lys-NT (8-13))，或神经降压素受体激动剂组成的组。这些化合物可用于治疗其中期望增大神经降压素活性的任何障碍，特别是其中期望将多肽治疗剂运送穿过BBB或进入特定类型细胞的障碍。在一个特定实施例中，该化合物包括可用于降低体温 (例如，需要神经保护和/或患有中风、心脏病、神经损伤(例如，脊髓、头或脑损伤，如创伤性脑损伤或正接受大手术如心脏手术或心脏直视手术)的患者体温)的神经降压素或神经降压素片段，从而治疗罹患精神病性障碍(例如，神经分裂症、强迫症或图雷特综合征 (Tourette' s syndrome)的患者，或治疗罹患代谢障碍如糖尿病和肥胖症的患者。在其它情况下，该化合物可以增大或降低患者的血压。在单独的初步施用之后，或在初步施用之后输注至少1、2、3、4、6、8、10、12、15、18、21、M、30、36或48小时后，该化合物能够诱导低温。 该肽载体可以运送该多肽治疗剂穿过血脑屏障(BBB)或进入特定细胞类型(例如，肝、肺、 肾、脾和肌肉)。因为该缀合物靶向于穿过BBB或特定类型细胞，所以与未缀合的肽治疗剂相比，可以利用较低剂量或较少的用药次数实现治疗效能，从而降低副作用的严重性或发生率和/或增大效能。与未缀合的肽治疗剂相比，该化合物还表现出增强的稳定性、改进的药物动力学或降低的体内降解水平。因此，在第一方面，本发明描述了具有下式的化合物A-X-B其中A是能够被运送穿过血脑屏障(BBB)或进入特定细胞类型(例如，肝、肺、肾、 脾和肌肉)的肽载体，X是接头(linker)，并且B是选自由神经降压素、神经降压素类似物 (例如，pELYENKPRRPYIL-OH,其中pE是焦谷氨酸)、或神经降压素受体激动剂(例如，本文所述的那些中的任何一个)组成的组中的肽治疗剂。运送穿过BBB或进入细胞中的量可以增加至少 10%,25%,50%,75% ,100%,200%,500%,750% ,1000% ,1500%,2000%, 5000%或10，000%。该化合物可以是基本纯的。该化合物可以与药学上可以接受的载体 (例如，本文描述的任何一个)一起调配。在某些实施方式中，B包括或为与人神经降压素或人神经降压素片段(例如，神经降压素(8-13)和神经降压素(9-13))基本相同的多肽。在某些实施方式中，在神经降压素的位置1处的谷氨酸盐被焦谷氨酸取代。在某些实施方式中，该神经降压素类似物与人神经降压素基本相同。在某些实施方式中，B用作神经降压素受体(神经降压素受体类型1 (NTRl)、神经降压素受体类型2 (NTR2)、神经降压素受体类型3 (NTR3))中任何一个的激动剂。在某些实施方式中，该神经降压素受体激动剂对于NTR1、NTR2或NTR3之一的选择性(例如，结合和/或活化程度至少高2、5、10、50、100、500、1000、5000、10，000、50，000或 100, 000倍)优于对其它受体中至少一个的选择性。在特定实施方式中，该化合物具有下面结构
权利要求
1.一种具有下式结构的化合物A-X-B其中A是包含与选自由SEQ ID NO :1-105和107-114或其片段组成的组中的序列有至少 70%同一性的氨基酸序列的肽载体；X是接头；以及B是选自由神经降压素、神经降压素类似物、或神经降压素受体激动剂组成的组中的肽治疗剂。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中A是与选自由血管肽素-1(SEQID N0:67)、血管肽素-2(SEQ ID NO :97)、cys-血管肽素-2 (SEQ ID NO :113)和血管肽素-2_cys (SEQ ID NO 114)组成的组中的序列有至少70%同一性的氨基酸序列的多肽。
3.根据权利要求2所述的化合物，其中所述序列同一性至少为90%。
4.根据权利要求3所述的化合物，其中所述多肽包含选自由血管肽素-1(SEQID NO :67)、血管肽素-2 (SEQ ID NO :97)、cys-血管肽素-2 (SEQ ID NO :113)和血管肽 M "2-cys (SEQ ID NO :114)组成的组中的氨基酸序列。
5.根据权利要求4所述的化合物，其中所述多肽由选自由血管肽素-1(SEQID NO :67)、血管肽素-2 (SEQ ID NO :97)、cys-血管肽素-2 (SEQ ID NO :113)和血管肽素-2-cys(SEQ ID NO 114)组成的组中的氨基酸序列组成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的化合物，其中B包含人神经降压素、人神经降压素(8-13)、Ac-Lys-[D-Tyr11] NT (8-13)、Ac-Lys-NT (8-13)、pE-Lys-NT (8-13)、或 pELYENKPRRPYIL-OH，其中pE表示L-焦谷氨酸。
7.根据权利要求6所述的化合物，其中B是pELYENKPRRPYIL-OH。
8.根据权利要求7所述的化合物，其中A包含血管肽素-1(SEQ ID N0:67)、血管肽素-2 (SEQ ID NO :97)、cys-血管肽素-2 (SEQ ID NO :113)、或血管肽素-2_cys (SEQ ID NO: 114)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的化合物，其中X具有下式结构
10.根据权利要求9所述的化合物，其中η为3、6或11。
11.根据权利要求10所述的化合物，其中A是cys-血管肽素-2(SEQ ID NO 113)或血管肽素-2-cys-NH2 (SEQ ID NO :114)；并且B是人神经降压素或pELYENKPRRPHL-OH，其中 PE表示L-焦谷氨酸并且Y是A的半胱氨酸上的硫醇基，并且Z是B的Lys6上的ε -胺。
12.根据权利要求11所述的化合物，其中所述化合物具有下式结构
13.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有如下结构
14.根据权利要求1所述的化合物，其中X是肽键。
15.根据权利要求1所述的化合物，其中X是至少一个氨基酸，并且A和B各自通过肽键共价结合到X上。
16.一种编码根据权利要求14或15所述的化合物的核酸分子。
17.一种包含根据权利要求16所述的核酸分子的载体，其中所述核酸有效地连接到启动子上。
18.一种制备根据权利要求14或15所述的化合物的方法，所述方法包含在细胞中表达被权利要求17所述的载体编码的多肽，并纯化所述多肽。
19.一种制备根据权利要求14或15所述的化合物的方法，所述方法包含在固体载体上合成所述化合物。
20.一种降低受验者体温的方法，所述方法包括施用足够降低体温的量的根据权利要求1至15中任一项所述的化合物。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述受验者正罹患或已罹患中风、心脏病发作、 脑缺血、心肌缺血、或神经损伤或需要神经保护。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述神经损伤是脑或脊髓损伤。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述脑损伤是创伤性头或脑损伤。
24.根据权利要求21所述的方法，其中所述受验者正经受或将经受手术过程。
25.根据权利要求M所述的方法，其中所述手术过程是心脏手术或心脏直视手术。
26.根据权利要求20所述的方法，其中所述受验者正罹患恶性低温症。
27.一种治疗或预防性治疗受验者疼痛的方法，所述方法包含施用足够治疗所述疼痛的量的根据权利要求1至15中任一项所述的化合物。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述疼痛选自由机械性疼痛、热疼痛、冷疼痛、 缺血性疼痛、和化学诱导的疼痛组成的组。
29.根据权利要求27所述的方法，其中所述疼痛是外周或中枢神经性疼痛、炎性疼痛、 偏头痛相关性疼痛、头痛相关性疼痛、肠道易激综合症相关性疼痛、纤维肌痛相关性疼痛、 关节炎疼痛、骨骼疼痛、关节疼痛、胃肠疼痛、肌肉疼痛、心绞痛、面部疼痛、盆骨疼痛、跛行、 术后疼痛、创伤后疼痛、紧张型头痛、分娩痛、妇科疼痛、或化疗诱发的疼痛。
30.一种降低受验者疼痛敏感性的方法，所述方法包含向所述受验者施用有效量的根据权利要求1至15中任一项所述的化合物。
31.一种治疗受验者精神病性障碍的方法，所述方法包含向所述受验者施用足够治疗所述障碍的量的根据权利要求1至15中任一项所述的化合物。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述精神病性障碍是精神分裂症。
33.一种治疗受验者药物成瘾或药物滥用的方法，所述方法包含向所述受验者施用足够治疗所述成瘾或滥用的量的根据权利要求1至15中任一项所述的化合物。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述药物是精神兴奋剂、或者酒精。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述精神兴奋剂选自由安非他命、甲基苯丙胺、 3，4_亚甲基二氧基甲基苯丙胺、尼古丁、可卡因、甲基芬尼特、和槟榔素组成的组。
36.一种治疗患有代谢障碍的受验者的方法，所述方法包含施用足够治疗所述障碍的量的根据权利要求1至15中任一项所述的化合物。
37.根据权利要求36所述的方法，其中所述足够量比在未缀合于所述肽载体上时等效剂量的神经降压素激动剂所需的量少50%。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述量小于15%。
39.根据权利要求36所述的方法，其中所述代谢障碍是糖尿病、肥胖症、肥胖症引起的糖尿病、高血糖、血脂异常、高三酸甘油酯血症、X综合征、胰岛素抗性、葡萄糖耐量降低 (IGT)、糖尿病性血脂异常、高血脂、心血管病、或高血压。
40.一种治疗或预防性治疗受验者神经障碍的方法，所述方法包含向所述受验者施用足够治疗或预防所述障碍的量的根据权利要求1至15中任一项所述的化合物。
41.根据权利要求40所述的方法，其中所述神经障碍是精神分裂症。
42.根据权利要求40所述的方法，其中所述神经障碍是强迫症或图雷特综合征。
全文摘要
本发明描述了具有式A-X-B的化合物，其中A是能够使该化合物穿过血脑屏障(BBB)或进入特定细胞类型的运送量增大的肽载体，X是接头，并且B是选自由神经降压素、神经降压素类似物、或神经降压素受体激动剂组成的组中的肽治疗剂。本发明的化合物可以用于治疗其中提高神经降压素活性有用的任何疾病并可以用于诱导低体温或镇痛。
文档编号C07K19/00GK102307904SQ200980156242
公开日2012年1月4日 申请日期2009年12月7日 优先权日2008年12月5日
发明者克里斯蒂安·切, 凯瑟琳·加诺恩, 卡里纳·蒂奥特, 米歇尔·德默勒, 让-保罗·卡斯泰恩 申请人:安吉奥开米公司