靶向的溶酶体酶化合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种包含溶酶体酶和靶向部分的化合物，例如，其中化合物是包含艾杜糖-2-硫酸酯酶和血管肽素-2的融合蛋白。在某些实施方式中，由于靶向部分的存在，这些化合物能够比单独的酶更有效地穿过血脑屏障或积累于溶酶体中。本发明还特征在于使用这种化合物治疗溶酶体贮积症(例如，粘多糖病II型)的方法。
【专利说明】靶向的溶酶体酶化合物
【技术领域】
[0001] 本发明涉及包含溶酶体酶和靶向部分的化合物和这种结合物在由这类酶缺失所 致的病况（disorder)的治疗中的应用。
【背景技术】
[0002] 溶酶体贮积症是约50种罕见遗传病况的一组病况，其中受试者在正常代谢所需 的溶酶体酶方面具有缺陷。这些疾病通常是由常染色体的或X-连锁的隐性基因造成的。作 为一个组，这些病况的发病率为约1:5000到1:10, 000。
[0003] 亨特综合征（Hunter syndrome)或粘多糖病II型（MPS-II)是由缺乏艾杜 糖-2-硫酸酯酶（艾杜糖-2-硫酸酯酶（iduronate-2-sulfatase)) (IDS ;也称为艾杜硫 酸酯酶）（其是肝素硫酸盐和硫酸皮肤素的溶酶体降解所需的酶）所致。因为这种疾病 是X-连锁隐性的，它主要影响男性。那些患有这种病况的人无法分解和回收这些粘多糖 (mucopolysaccharide),其也称为糖胺聚糖（glycosaminoglycan)或GAG。这种缺乏导致 遍及全身积累GAG，其对神经系统，关节，各器官系统包括心脏、肝脏和皮肤具有严重影响。 也存在一些身体症状，包括粗拙的面部特征、肿大的头部和腹部以及皮损。在最严重的情况 下，这种疾病可以在十几岁的年龄致命并伴有严重的智力发育迟滞。
[0004] 还没有MPS-II的治愈之法。除了缓和的措施外，治疗方法已包括骨髓移植和酶替 代疗法。已观察到骨髓移植会稳定MPS-II的周边症状，包括心血管异常、肝脾肿大（肥大 的肝脏和脾脏）、关节僵硬。然而，这种方法并没有稳定或解决与这种疾病相关的神经心理 症状（Guffon et al.，J. Pediatr. 154:733-7, 2009)。
[0005] 酶替代疗法通过静脉给予IDS也被证明具有益处，包括在皮损（Marin et al.,[在印刷前在线公开]Pediatr. Dermatol. Oct. 13, 2011)、内脏器官大小胃肠道功能 方面的改善，以及对治疗上呼吸道感染的抗生素的需求减少（Hoffman et al., Pediatr. Neurol. 45:181-4, 2011)。像骨髓移植一样，这种方法并不能改善与MPS-II相关的中 枢神经系统缺陷，因为该酶并未按照预期穿过血脑屏障（BBB;Wraith et al.，Eur. J.Pediatr. 1676:267-7, 2008)。
[0006] 已经并正在进行研究用于增加 IDS向大脑递送方法，包括鞘内递送（Felice et al.，Toxicol. Pathol. 39:879-92,2011)。然而，鞘内递送是高创性技术。
[0007] 除了其他症状外，解决神经性疾病症状的低创性并更有效的治疗MPS-II的方法 因此将是高度期望的。
【发明内容】
[0008] 本发明针对包含靶向部分和溶酶体酶的化合物。这些化合物以能够用于治疗 MPS-II的IDS-血管肽素-2(Angiop印-2)结合物和融合蛋白为例。因为这些结合物和融合 蛋白能够穿过BBB，因此它们不仅可以治疗外周疾病症状，而且还可以在治疗CNS症状中有 效。此外，因为靶向部分如血管肽素-2能够靶向溶酶体的酶，预期这些结合物和融合蛋白 会比酶自身更有效。
[0009] 因此，在一个第一方面中，本发明特征在于包含以下的化合物：(a)靶向部分（例 如，肽或肽靶向部分，其可以为少于 200、150、125、100、80、60、50、40、35、30、25、24、23、22、 21、20或19个氨基酸）和（b)溶酶体酶、其活性片段或其类似物，其中靶向部分和酶、片段 或类似物通过接头连接。溶酶体酶可以是艾杜糖-2-硫酸酯酶（IDS)、具有IDS活性的IDS 片段或IDS类似物。在某些实施方式中，IDS酶或IDS片段具有人IDS同种型（isoform) a或其片段的氨基酸序列（例如，同种型a的氨基酸26-550)或IDS类似物与人IDS同种 型a、同种型b、同种型c的序列或与同种型a的氨基酸26-550基本相同（具有基本同一 性，substantially identical)(例如，至少60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、 98%或99%相同）。在特定的实施方式中，IDS酶具有人IDS同种型a或同种型a的成熟 形式（同种型a的氨基酸26-550)的序列。
[0010] 在第一方面中，靶向部分可以包括与SEQ ID N0:1-SEQ ID N0:105和SEQ ID N0:107-SEQ ID N0:117(例如，血管肽素-2(SEQ ID N0:97))中的任一个基本相同的 氨基酸序列。在其他实施方式中，靶向部分包含式Ly s-Arg-X3-X4-X5-Ly s (式la)，其 中X3是Asn或Gin ;X4是Asn或Gin ;而X5是Phe、Tyr或Trp，其中靶向部分可选地包 含一个或多个列举于式la中的氨基酸的D-异构体。在其他实施方式中，祀向部分包含 式 Zl-Lys-Arg-X3-X4-X5-Lys-Z2 (式 lb)，其中 X3 是 Asn 或 Gin ;X4 是 Asn 或 Gin ;X5 是 Phe、Tyr 或 Trp ;Z1 为不存在、Cys、Gly、Cys-Gly、Arg-Gly、Cys-Arg-Gly、Ser-Arg-Gly、 Cys-Ser-Arg-Gly、Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Gly-Ser-Arg-Gly、Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Cys-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Cys-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Thr-Phe-P he-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly 或 Cys-Thr-Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly ;并且 Z2 为 不存在、Cys、Tyr、Tyr-Cys、Cys-Tyr、Thr-Glu-Glu-Tyr 或 Thr-Glu-Glu-Tyr-Cys ;并且其 中靶向部分可选地包含一种或多种举于式Ib、Zl或Z2中的氨基酸的D-异构体。在其他实 施方式中，靶向部分包含式Xl-X2_Asn-Asn-X5-X6(式Ila)，其中XI是Lys或D-Lys ;X2是 Arg或D-Arg ;X5是Phe或D-Phe ;并且X6是Lys或D-Lys ;并且其中X1、X2、X5或X6中的 至少一个是D-氨基酸。在其他实施方式中，靶向部分包含式Xl-X2-Asn-Asn-X5-X6-X7 (式 lib),其中 XI 是 Lys 或 D-Lys ;X2 是 Arg 或 D-Arg ;X5 是 Phe 或 D-Phe ;X6 是 Lys 或 D-Lys ;并且X7是Tyr或D-Tyr ;并且其中XI、X2、X5、X6或X7中的至少一个是D-氨基 酸。在其他实施方式中，靶向部分包含式Zl-Xl-X2-Asn-Asn-X5-X6-X7-Z2 (式lie)，其 中 XI 是 Lys 或 D-Lys ;X2 是 Arg 或 D-Arg ;X5 是 Phe 或 D-Phe ;X6 是 Lys 或 D-Lys ;X7 是 Tyr 或 D-Tyr ;Z1 为不存在、Cys、Gly、Cys-Gly、Arg-Gly、Cys-Arg-Gly、Ser-Arg-Gly、 Cys-Ser-Arg-Gly、Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Gly-Ser-Arg-Gly、Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Cys-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Cys-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Thr-Phe-P he-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly 或 Cys-Thr-Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly ;并且 Z2 为 不存在、Cys、Tyr、Tyr-Cys、Cys-Tyr、Thr-Glu-Glu-Tyr 或 Thr-Glu-Glu-Tyr-Cys ;其中 XI、 X2、X5、X6或X7中的至少一个是D-氨基酸；并且其中多肽可选地包括一种或多种举于Z1 或Z2中的氨基酸列的D-异构体。
[0011] 在第一方面中，接头可以是共价键（例如，肽键）或一个或多个氨基酸。化合物可 以是融合蛋白（例如，血管肽素-2-IDS、IDS-血管肽素-2或血管肽素-2-IDS-血管肽素-2， 或者具有图1中所示的结构）。化合物可以进一步包含通过第二接头连接至化合物的第二 革巴向部分。
[0012] 本发明还特征在于包含第一方面的化合物和药用载体的药物组合物。
[0013] 在另一个方面中，本发明特征在于治疗或预防性治疗患有溶酶体贮积症（例如， MPS-II)的受试者的方法。方法包括向受试者给予第一方面的化合物或本文所描述的药 物组合物。化合物中的溶酶体酶可以是IDS。受试者可能患有严重形式的MPS-II或减弱 (attenuated)形式的MPS-II。受试者可能正在经历神经性症状（例如，智力发育迟滞）。 方法可以可以实施于或开始于小于六个月龄或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、15或18 岁龄的受试者。受试者可以是婴儿（例如，不到1岁大）。
[0014] 在某些实施方式中，祀向部分不是抗体（例如，对内源性（endogenous)BBB受体如 胰岛素受体、转铁蛋白受体、瘦素受体、脂蛋白受体和IGF受体是特异性的抗体或免疫球蛋 白）。
[0015] 在任何上述方面中，靶向部分可以与表1的任意序列或其片段基本相同。在某些 实施方式中，肽载体具有血管肽素-1(SEQ ID N0:67)、血管肽素-2(SEQ ID N0:97)(An2)、 血管肽素-3(SEQIDN0:107)、血管肽素-4a(SEQIDN0 :108)、血管肽素-4b(SEQID NO :109)、血管肽素-5 (SEQ ID NO :110)、血管肽素-6 (SEQ ID NO :111)、血管肽素-7 (SEQ ID NO: 112)或反向（reversed)血管肽素-2 (SEQ ID NO: 117)的序列。靶向部分或化合物可以 被有效地运输到具体细胞类型（例如，肝、肺、肾、脾和肌肉中的任一种、两种、三种、四种或 五种）中或可以有效穿过哺乳动物BBB (例如，血管肤素-1、-2、-3、-4&、-413、-5和-6)。在 另一个实施方式中，靶向部分或化合物能够进入具体的细胞类型（例如、肝、肺、肾、脾和肌 肉中的任一种、两种、三种、四种或五种）但并不能有效穿过BBB (例如，包含血管肽素-7的 结合物）。靶向部分可以有任何长度，例如，至少6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、 19、20、21、25、35、50、75、100、200或500个氨基酸，或这些数量之间的任何范围。在某些实 施方式中，靶向部分少于 200、150、125、100、90、80、70、60、50、40、30、25、24、23、22、21、20、 19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7或6个氨基酸（例如，10至50个氨基酸的长度）。 靶向部分可以通过重组遗传技术或化学合成而进行生产
[0016] 表1:示例性靶向部分
[0017] DHYHYYVVYYYYYVYYHDYYYYYYyvYYYYHYYYYYyYYVYYYYYYYyDYYYYYYYYHKHHKKKKKKKKKKKKKKK^rKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKEEHEKKKKKKHEληηπλλλλλλλλλαληλλλαλααλλαλαλεηλλαλααεπγεηηλαλληεεπερηεααsttrrrrrrrrrrrrrrrrrrtrttrrtsrrrrttttrrrrrrttstttrrrrrrtskvdlkkkkkkkkkklkkkdkkklkkklkkdlddvvllvvvvvvllkkkkvvlvlvvvM i.. , ^Bm .-;A--I VI ^Mh '?*r 、1·-· fr 4M· ^Mv fj-J;-,?_ ^Mlfc j*M,--'-r-~M .『 fj-J;-,?_ ^Mlfc,;, 、'-r"'aCJ--_ MMrc- 、'-r .『--_ MMr ^Mlfc 、'-r .『 ^ir MMr ^Mlfcc-ca'?-'?『·MMr ^Mlfcc- 、t#r 『·w?_ ^MlfcX N \- K N ,N Μ N X K X N X N X- K X s X N X- X X X- N N X- X K X- N X X X K X N X N X N X κ X Μ N N N N X X N X X N X N X N \- N N N N N X X N N N N N X X X N \- N X N N N N N N N X N s N N N s N s s N N N N N N N N N N N \- N \- N N \- N RGRKRRKKRKRRKURRKRRKRKRRRaRRGKRGGGGGKKKKRRKGRGKRRGGGGGGGGK N X X K K K K K K K K K K K K K K K K N K X X X- X X K K K K X K K N X X- X \- N \- X- X- X K X \- X- X X X \- K<--I. -- -- _ \ - ?. .------ -- I. -i -- _ I = -Lp -- -- I. :- II -- _ \ ---=- i....... I .- I = ---=- - ?. -: I --- II .- -- --- II .- --- ....... --- ----J -: I -- --- ....... --- ----J -: I --- II --- ....... ----J -: I --- II -- -Li --- -- i_((/% ?-/% A· ?.- /\iciic/\(cicc/\ciic(/%ciic(cc(cc(c/%ici( rmglrrrrrrllgrrrrrrrggrrrlllrrrrrrgllgmmlllgrrlrrgmglllrl c(((((c((.((cc(o.((c((o(^ic((o(c^coocc^ico((c^ico(oc^l^l^o(o(^l^l^c( ,((cc((.(((c((.((cc(o((c((oc^ic(yoo^lco(o(^lc^l(o(^ic^loo(oc^lo((o^l^lYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYVYYYYYVYYYYYYYYYY? · 1.-:::,-:: :: ::·-:--:···ν l..... ::· ......:::..... :: ......·::..... :: ......· ........ 一.....·..... ::::·-; ........-: .................. ......·..........:.....Γ-ΓΓΡΓΓΓΓΓΡΓΓΓΓΓΡΓΓΓΓΓΓΓΡΓΓΓΓΡΚΓΓΡΓΡΓ-ΓΓΓΓΡΓ-ΓΓΓΡΡΓΡΓΓΡΓΓΕΓΓ TTPSTTTTTTTTPTPTPTTTPTTTTTTTTTTTTTPTSTTTP TTTTTPTTPSPTSTTTmNQE o 1 T-- Λ.- 4 5 6 7 8 ?X- ο I 3 4 5 6 7 s 9 ο I 3 4 5 6 7 8 9 o 1 1- 3 4 5 7 8 9 ο I 3 4 5 6 7 s I 2 3 4 s ^ 7 8 9 I s I 1 1 I I s 1 I 1- 2 T-- 1~ 1- 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 Φ 4 Φ 4 4 4 .3 5 5 5 5 5 5 518]001 和? ￥ ￥ f ο 1 6 α Γ Γ Ν Λ Ν c Α0:γτγγ Γ V Γ κ<!Ν Τ Η Λ γ Γ γ Γ D_-_VYYYYlvRRYYYYnYnYYYYYYYYYYYYKYFnYYF y1 G β V γ γ κ R KSVYYYYYHYHYT QΕ44 - 一.Γ·: -、' 、-μ4 - * - - 44 . : . 、，. 、- . - I * - - 44 . 、，- '-入 44 . . : . Γ- . 44 . : . y\ "11Γ /L^r 4^)Kt - < \ . ·* . ? . Γ. :· Γ C1-7(?: .? Γ ·'··、· I: 、： ：：. :.! r :: I: 下· :6οRRRRRVODRTTTTKTKTTTTTTTRRTTTTT^TRRn(iκ τ V V R TRRL D KNTTTTTTKTRTY NDDLLKLrcKAKKKKFKFKKKKKKKKKKKKDKRFLLYY-T κ κ Γ ,l· Μ κ Γ κ Γ H R ,Ν κ κ κ E R R Γ K F R _~_QF ,l· Y Y Y p L- A ry ,l· Y F N ,l· N ,l· ,l· F F ,l· tl· ,l· F F ,l· ,l· ,l· F ,l· ,l· ,l· γ Λ Λ s,. WFPT^i· Fvr-O Λ K R- F ,l· ,l· ,l· ,l· ,l· ,l· ,Ν.' ,l· 0rs N N N G G s Γ X X X N X N X X X X X X s s s s s s s s r s s s I ? τ κ X G 0' D N κ N α Λ s Λ κ N N N X N N X N s H:5ΝΝΧΝΝΤΛΚΡ SSSNRSR N ^K s M N T < ΓN-N- N Y(iK rannnnxnrnrnr nDRRKRRyKYGRRRRKRKRRRRKRRRRRKRGRKMKKVVr K R V 1 A R K R V G Γ <VRRRRKRKRRRG _~_Qxsxx\. PAXTKKKKGKGKKKKKKKKKXKKXKTXXXRRRFRKPGS κ \ κ r Γ X OCKKKKKH.OKORK ^ 0s的0、_ i I 、_ · e / s - % /? 、_ - I ? i · , J\ ·- I i\ I · ·, _ s 、? I · β ·, __ ? · I 、義 ·β * s I ? s ·- J-Λ J% J\ - \ M yr % il\ s M \ f s ·1 -i ·1 s s '1 -i >\ s J% Μ ?**ΓΤc c (- ￠- Γ \ - %· \- (/%/%( p /% p /%/%((c(/%/%((c/%/%(s { ζ /% /K /, u! \· ( p ?; l· t c- ΛΓ T t~ s? i /* F / j LLL^GHYRPRRRRCKrRRRKRRRKRLRrLKriLLLKKSRQRnKr R L R 0' R K YGRKRRRRHKSRX 1?1酰rcrcsJFKPCrrscrHsrcKrKKKKCORrrTrrrKKYKFHLAN < .< c Γ Μ κ V y s s s H s H G s a s X 分^1 w w w t w l \ AFCitwwwiicwwiiiwwtwwiwctiw R R s s w w c N ?"* c i ( f. Λ F\t(cc(t c ( ( i F r-d c l c c ( p R K 1 c ( ( ( V? c ((((c-cccccc-cccpcc-c K K -L Y I ~i V- R w *w w i o K TFCil^ict Y c Y _(- K 二广 曰76止YYYYYD 丨(:ΓγγΥΥΗνργγγγγνγγγγγ γγγ;-:.>·γγ?κ5?:/;κγ,,ΓΚ ΥΥΥΛΚ Γ O'TYYYYYYFYFYT 27并ΡΓΓΓΓΡΙ?ΓΓΓΙνΓΓ?ΓΓΓΓ·ΓΓ?Γ-ΓΓΓΓΓ?ΓΓΓ0'κκκκκκο1-ΙΓΓΥΛ Γ κ Γ κ Λ .ο ΓΟ-Γ?ΓΓΓΓΓΓΓΡΓΓ- β, -J,5另?· :: I - i . ?· :..... :..... T :」：:..TTTPPM<Y&,TKTTrH*(:TPT TTTTTTTTTTTYRRRKKRRRTM - r. T s τ N i Y G OLTRRRTTCTCTY 编 btx 1月 9多阶D^ Ii ^ 0 1 2 t.- 4 5 ft ? K 9 ο I 1- 4 5 6 ? 8 a· I 1- Λ 4 5 6 7 H y ο I ?- t,* 4 5 ^ 7 I ν?(ι,η2?,i4,,5ll7,,stsH H,2rl4,5Kn1 lx0CE_―Is
[0020] 多肽编号 107、109 和 110,分别包含 SEQ ID N0:97、SEQ ID N0:109 和 SEQ ID NO: 110的序列，并且是N-端乙酰化的。
[0021] 在任何上述方面中，靶向部分可以包括具有以下式的氨基酸序列：
[0022] X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8-X9-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16-X17-X18-X19
[0023] 其中)(1-乂19中的每一个（例如，乂116、乂8、乂9、)(11-乂14和乂16-乂19)独立地是任 何氨基酸（例如，天然氨基酸如 Ala、Arg、Asn、Asp、Cys、Gln、Glu、Gly、His、Ile、Leu、Lys、 Met、Phe、Pro、Ser、Thr、Trp、Tyr 和 Val)或不存在而 XI，X10 和 X15 中的至少一个（例如， 2或3)是精氨酸。在一些实施方式中，Χ7是Ser或Cys ;或Χ10和Χ15各自独立地是Arg或 Lys。在一些实施方式中，XI至X19的残基，包括XI和X19,与SEQ ID N0:1-SEQ ID N0:105 和SEQ ID NO: 107-SEQ ID NO: 116(例如，血管肽素-1、血管肽素-2、血管肽素-3、血管肽 素-4a、血管肽素-4b、血管肽素-5、血管肽素-6和血管肽素-7)中的任一个的任一氨基酸 序列基本相同。在一些实施方式中，至少一个（例如，2、3、4或5)氨基酸X1-X19是Arg。在 一些实施方式中，多肽在多肽的N-端、多肽的C-端或这二者同时具有一个或多个另外的半 胱氨酸残基。
[0024] 在任何上述方面中，靶向部分可以包括氨基酸序列Lys-Arg-X3-X4-X5_Lys (式 la)，其中X3是Asn或Gin ;X4是Asn或Gin ;而X5是Phe、Tyr或Trp ;其中多肽可选地长 度少于 200 个氨基酸（例如，少于 150、100、75、50、45、40、35、30、25、20、19、18、17、16、15、 14、12、10、11、8或7个氨基酸，或这些数量之间的任何范围）；其中多肽可选地包括一种或 多种列举于式la的氨基酸的D-异构体（例如，Lys、Arg、X3、X4、X5或Lys的D-异构体）； 并且其中多肽不是表2中的肽。
[0025] 在任何上述方面中，祀向部分可以包含氨基酸序列Lys-Arg-X3-X4-X5_Lys (式 la) ，其中X3是Asn或Gin ;X4是Asn或Gin ;而X5是Phe、Tyr或Trp ;其中多肽长度上少 于19个氨基酸（例如，少于18、17、16、15、14、12、10、11、8或7个氨基酸或这些数量之间的 任何范围）；而其中多肽可选地包含一种或多种列举于式la中的氨基酸的D-异构体（例 如，Lys、Arg、X3、X4、X5 或 Lys 的 D-异构体）。
[0026] 在任何上述方面中，靶向部分可以包含Zl-Lys-Arg-X3-X4-X5-Lys_Z2 (式 lb) 的氨基酸序列，其中X3是Asn或Gin ;X4是Asn或Gin ;X5是Phe、Tyr或 Trp ;Z1 为不存在、Cys、Gly、Cys-Gly、Arg-Gly、Cys-Arg-Gly、Ser-Arg-Gly、 Cys-Ser-Arg-Gly、Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Gly-Ser-Arg-Gly、Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Cys-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Cys-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Thr-Phe-P he-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly 或 Cys-Thr-Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly ;并且 Z2 为 不存在、Cys、Tyr、Tyr-Cys、Cys-Tyr、Thr-Glu-Glu-Tyr 或 Thr-Glu-Glu-Tyr-Cys ;并且其中 多肽可选地包含一种或多种列举于式lb、Z1或Z2中的氨基酸的D-异构体。
[0027] 在任何上述方面中，祀向部分可以包含氨基酸序列Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys。在 其他实施方式中，祀向部分具有Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Tyr的氨基酸序列。在其他实 施方式中，祀向部分具有Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Tyr-Cys的氨基酸序列。
[0028] 在任何上述方面中，靶向部分可以具有Xl-X2-Asn-Asn-X5-X6(式Ila)的氨基酸 序列，其中XI是Lys或D-Lys ;X2是Arg或D-Arg ;X5是Phe或D-Phe ;并且X6是Lys或 D-Lys ;并且其中X1、X2、X5或X6中的至少一个（例如，至少两个，三个或四个）是D-氨基 酸。
[0029] 在任何上述方面中，靶向部分可以具有Xl-X2-Asn-Asn-X5-X6-X7(式lib)的氨 基酸序列，其中XI是Lys或D-Lys ;X2是Arg或D-Arg ;X5是Phe或D-Phe ;X6是Lys或 D-Lys ;而X7是Tyr或D-Tyr ;并且其中XI、X2、X5、X6或X7中的至少一个（例如，至少两 个、三个、四个或五个）是D-氨基酸。
[0030] 在任何上述方面中，靶向部分可以具有Zl-Lys-Arg-X3-X4-X5-Lys-Z2 (式 lie)的氨基酸序列，其中X3是Asn或Gin ;X4是Asn或Gin ;X5是Phe、Tyr或 Trp ;Z1 为不存在、Cys、Gly、Cys-Gly、Arg-Gly、Cys-Arg-Gly、Ser-Arg-Gly、 Cys-Ser-Arg-Gly、Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Gly-Ser-Arg-Gly、Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Cys-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Cys-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Thr-Phe-P he-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly 或 Cys-Thr-Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly ;并且 Z2 为 不存在、〇78、丁71'、丁71'-〇78、〇78-丁71'、1'111'-6111-6111-丁71'或1'111'-6111-6111-丁71'-〇78;其中乂1、 X2、X5、X6或X7中至少一个是D-氨基酸；并且其中多肽可选地包含一种或多种列举于Z1 或Z2中的氨基酸的D-异构体。
[0031] 在任何上述方面中，革巴向部分可以具有Thr-Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly-Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Thr-Glu-Glu-Tyr (An2)的氨基酸序列，其中任何一个或多个氨 基酸是D-异构体。例如，靶向部分可以具有1、2、3、4或5个是D-异构体的氨基酸。在优 选的实施方式中，位置8、10和11中的一个或多个或全部可以是D-异构体。在另一个实施 方式中，位置8、10、11和15中的一个或多个或全部可以具有D-异构体。
[0032] 在任何上述方面中，革巴向部分可以是1'111'-?116-?116-171'-617-617-361'-〇-六作-61乂-D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Th r-Glu-Glu-Tyr(3D~An2)；
[0033] Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly-Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Thr-Glu-Glu-Tyr-C ys(Pl)；
[0034] Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly-D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-D-Phe-Lys-Thr-Glu-Gl u-Tyr-Cys(Pla)；
[0035] Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly-D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-D-Phe-D-Lys-Thr-Glu-G lu-Tyr-Cys(Plb)；
[0036] Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly-D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-D-Phe-D-Lys-Thr-Glu-G lu-D-Tyr-Cys(Pic)；
[0037] D-Phe-D-Tyr-Gly-Gly-Ser-D-Arg-Gly-D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-D-Phe-D-Lys-T hr-Glu-D-Glu-D-Tyr-Cys(Pld)；
[0038] Gly-Gly-Ser-Arg-Gly-Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Thr-Glu-Glu-Tyr-Cys(P2)；
[0039] Ser-Arg-Gly-Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Thr-Glu-Glu-Tyr-Cys (P3)；
[0040] Gly-Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Thr-Glu-Glu-Tyr-Cys (P4)；
[0041] Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Thr-Glu-Glu-Tyr-Cys(P5)；
[0042] D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-D-Phe-Lys-Thr-Glu-Glu-Tyr-Cys(P5a)；
[0043] D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-D-Phe-D-Lys-Thr-Glu-Glu-Tyr-Cys(P5b)；
[0044] D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-D-Phe-D-Lys-Thr-Glu-Glu-D-Tyr-Cys (P5c)；
[0045] Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Tyr-Cys(P6)；
[0046] D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-D-Phe-Lys-Tyr-Cys(P6a)；
[0047] D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-D-Phe-D-Lys-Tyr-Cys(P6b)；
[0048] Thr-Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-D-Arg-Gly-D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-Phe-D-Lys-Thr-Glu-Glu-Tyr ;和 D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-D-Phe-D-Lys-D-Tyr-Cys (P6c);或它们的片 段。在其他实施方式中，靶向部分含有具有〇至5(例如、0至4、0至3、0至2、0至1、1至 5、1至4、1至3、1至2、2至5、2至4、2至3、3至5、3至4或4至5)个氨基酸替换、缺失或 插入的前述肽之一的序列。
[0049] 在任何上述方面中，多肽可以是
[0050] Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly-Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Thr-Glu-Glu ；
[0051] Gly-Gly-Ser-Arg-Gly-Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Thr-Glu-Glu ；
[0052] Ser-Arg-Gly-Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Thr-Glu-Glu ；
[0053] Gly-Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Thr-Glu-Glu ；
[0054] Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Thr-Glu-Glu ;或 Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys，或它们 的片段。
[0055] 在任何上述方面中，多肽可以是
[0056] Thr-Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-D-Arg-Gly-D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Th r-Glu-Glu-Tyr(3D-An2)；
[0057] Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly-Lys-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Thr-Glu-Glu-Tyr-C ys(Pl)；
[0058] Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly-D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-D-Phe-Lys-Thr-Glu-Gl u-Tyr-Cys(Pla)；
[0059] Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly-D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-D-Phe-D-Lys-Thr-Glu-G lu-Tyr-Cys(Plb)；
[0060] Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly-D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-D-Phe-D-Lys-Thr-Glu-G lu-D-Tyr-Cys(Pic)；
[0061] D-Phe-D-Tyr-Gly-Gly-Ser-D-Arg-Gly-D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-D-Phe-D-Lys-T hr-Glu-D-Glu-D-Tyr-Cys (Pld)或它们的片段（例如，从 PI、Pla、Plb、Pic 或 Pld 的 N-端 缺失1至7个氨基酸；从PI、Pla、Plb、Pic或Pld的C-端缺失1至5个氨基酸；或从PI、 Pla、Plb、Pic或Pld的N-端缺失1至7个氨基酸和从PI、Pla、Plb、Pic或Pld的C-端缺 失1至5个氨基酸）。
[0062] 在本文所描述的任何靶向部分中，该部分可以包含1、2、3、4或5个氨基酸 (例如，1至3个氨基酸）的插入或缺失，可以由本文所描述的氨基酸序列（例如，由 Lys-Arg-X3-X4-X5_Lys)制成。
[0063] 在本文所描述的任何靶向部分中，该部分可以在多肽的N-端、在多肽的C-端或这 二者都具有一种或多种另外的半胱氨酸残基。在其他实施方式中，该靶向部分可以在多肽 的N-端、在多肽的C-端或这二者都具有一种或多种另外的酪氨酸残基。在进一步的实施 方式中，该靶向部分在多肽的N-端、在多肽的C-端或这二者都具有氨基酸序列Tyr-Cys和 / 或 Cys-Tyr。
[0064] 在任何上述方面的某些实施方式中，靶向部分可以在长度上少于15个氨基酸（例 如，长度上少于10个氨基酸）。
[0065] 在任何上述方面的某些实施方式中，靶向部分可以具有酰胺化的c-端。在其他实 施方式中，祀向部分被有效地转运（运送，transport)通过BBB (例如，比血管肽素-2更加 有效地转运通过BBB)。
[0066] 在任何上述方面的某些实施方式中，融合蛋白、靶向部分或溶酶体酶（例如， IDS)、片段或类似物是修饰的（例如，如本文所描述的）。融合蛋白、靶向部分或溶酶体酶、 片段或类似物可以是酰胺化的、乙酰化的或这二者均有。这种修饰可以是在多肽的氨基端 或羧基端。融合蛋白、靶向部分或溶酶体酶、片段或类似物也可以包括或者是本文所描述的 任何多肽的拟肽（例如，本文所描述的那些）。融合蛋白、靶向部分或溶酶体酶、片段或类似 物可以是多聚体形式，例如，二聚体形式（例如，通过半胱氨酸残基成键的二硫键形成）。 [0067] 在某些实施方式中，靶向部分、溶酶体酶（例如，IDS)、酶片段或酶类似物具有本 文所描述的具有至少一个氨基酸替换（例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12个替换）、插 入或缺失的氨基酸序列。多肽可以含有，例如，1至12、1至10、1至5或1至3个氨基酸替 换，例如，1至10个（例如，至9、8、7、6、5、4、3、2)个氨基酸替换。一个或多个氨基酸替换可 以是保守的或非保守的。例如，靶向部分可以在对应于SEQ ID N0:1、血管肽素-1、血管肽 素-2、血管肽素-3、血管肽素-4a、血管肽素-4b、血管肽素-5、血管肽素-6和血管肽素-7 中的任何氨基酸序列的位置1、10和15的位置中的一个、两个或三个位置处具有精氨酸。
[0068] 在任何上述方面中，化合物可以专门排除包含或由任何SEQ ID NO: 1-SEQ ID NO: 105和SEQ ID NO: 107-SEQ ID NO: 117(例如，血管肽素-1、血管肽素-2、血管肽素-3、血 管肽素_4a、血管肽素-4b、血管肽素-5、血管肽素-6和血管肽素-7)组成的多肽。在一些 实施方式中，本发明的多肽和结合物排除SEQ ID N0:102、SEQ ID N0:103、SEQ ID N0:104 和SEQ ID NO: 105的多肽。
[0069] 在任何上述方面中，接头（X)可以是本领域内已知的或本文所描述的任何接头。 在【具体实施方式】中，接头是共价键（例如，肽键）、化学连接剂（例如本文所描述的那些）、 氨基酸或肽（例如、2、3、4、5、8、10或多个氨基酸）。
[0070] 在某些实施方式中，接头具有式：
[0071]
【权利要求】
1. 一种化合物，包含（a)少于150个氨基酸的肽或肽靶向部分和（b)溶酶体酶、其活性 片段或其类似物，其中，所述靶向部分和所述酶、片段或类似物通过接头连接。
2. 根据权利要求1所述的化合物，其中，所述靶向部分包含与SEQ ID NO: 1-SEQ ID NO: 105和SEQ ID NO: 107-SEQ ID NO: 117中任一项至少70%同一性的氨基酸序列。
3. 根据权利要求2所述的化合物，其中，所述靶向部分包含血管肽素-2的序列（SEQ ID N0:97)。
4. 根据权利要求3所述的化合物，其中，所述靶向部分可选地包含在SEQ ID N0:97中 记载的氨基酸的一种或多种D-异构体。
5. 根据权利要求1所述的化合物，其中，所述靶向部分包含式 Lys-Arg-X3-X4-X5_Lys (式 la), 其中： X3 是 Asn 或 Gin ; X4是Asn或Gin ;和 X5 是 Phe、Tyr 或 Trp ; 其中，所述靶向部分可选地包含在式la中记载的氨基酸的一种或多种D-异构体。
6. 根据权利要求1所述的化合物，其中，所述靶向部分包含式 Zl-Lys-Arg-X3-X4-X5-Lys-Z2(式 lb)， 其中： X3 是 Asn 或 Gin ; X4 是 Asn 或 Gin ; X5 是 Phe、Tyr 或 Trp ; Z1 为不存在、Cys、Gly、Cys-Gly、Arg-Gly、Cys-Arg-Gly、Ser-Arg-Gly、 Cys-Ser-Arg-Gly、Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Gly-Ser-Arg-Gly、Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Cys-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Cys-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Thr-Phe-P he-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly 或 Cys-Thr-Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly ;和 Z2 为不存在、Cys、Tyr、Tyr-Cys、Cys-Ty;r、Th;r-Glu-Glu-Ty;r*Th;r-Glu-Glu-Ty;r-Cys; 并且 其中，所述靶向部分可选地包含在式lb、Z1或Z2中记载的氨基酸的一种或多种D-异 构体。
7. 根据权利要求6所述的化合物，其中，所述靶向部分包含在式Ib、Zl或Z2中记载的 氨基酸的至少3种D-异构体。
8. 根据权利要求7所述的化合物，其中，所述祀向部分具有式Thr-Phe-Phe-Tyr-Gly-G ly-Ser-D-Arg-Gly-D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-Phe-Lys-Thr-Glu-Glu_Tyr 〇
9. 根据权利要求7所述的化合物，其中，所述祀向部分具有式Thr-Phe-Phe-Tyr-Gly-G ly-Ser-D-Arg-Gly-D-Lys-D-Arg-Asn-Asn-Phe-D-Lys-Thr-Glu-Glu_Tyr 〇
10. 根据权利要求1所述的化合物，其中，所述靶向部分包含式 Xl-X2-Asn-Asn-X5-X6(式 Ila)， 其中， XI 是 Lys 或 D-Lys ; X2 是 Arg 或 D_Arg ; X5 是 Phe 或 D-Phe ;和 X6是Lys或D-Lys ;并且 其中，X1、X2、X5或X6中的至少一个是D-氨基酸。
11. 根据权利要求1所述的化合物，其中，所述靶向部分包含式 Xl-X2-Asn-Asn-X5-X6-X7(式 lib)， 其中： XI 是 Lys 或 D-Lys ; X2 是 Arg 或 D_Arg ; X5 是 Phe 或 D-Phe ; X6 是 Lys 或 D-Lys ;和 X7是Tyr或D-Tyr ;并且 其中，XI、X2、X5、X6或X7中的至少一个是D-氨基酸。
12. 根据权利要求1所述的化合物，其中，所述靶向部分包含式 Zl-Xl-X2-Asn-Asn-X5-X6-X7-Z2(式 lie)， 其中： XI 是 Lys 或 D-Lys ; X2 是 Arg 或 D_Arg ; X5 是 Phe 或 D-Phe ; X6 是 Lys 或 D-Lys ; X7 是 Tyr 或 D-Tyr ; Z1 为不存在、Cys、Gly、Cys-Gly、Arg-Gly、Cys-Arg-Gly、Ser-Arg-Gly、 Cys-Ser-Arg-Gly、Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Gly-Ser-Arg-Gly、Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Cys-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Cys-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、 Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Cys-Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly、Thr-Phe-P he-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly 或 Cys-Thr-Phe-Phe-Tyr-Gly-Gly-Ser-Arg-Gly ;和 Z2 为不存在、Cys、Tyr、Tyr-Cys、Cys-Ty;r、Th;r-Glu-Glu-Ty;r*Th;r-Glu-Glu-Ty;r-Cys; 其中，XI、X2、X5、X6或X7中的至少一个是D-氨基酸；并且 其中，所述靶向部分可选地包含在Z1或Z2中记载的氨基酸的一种或多种D-异构体。
13. 根据权利要求1-12中任一项所述的化合物，其中，所述接头是共价键或一个或多 个氨基酸。
14. 根据权利要求13所述的化合物，其中，所述共价键是肽键。
15. 根据权利要求14所述的化合物，其中，所述化合物是融合蛋白。
16. 根据权利要求1-12中任一项所述的化合物，其中，所述接头是化学结合物。
17. 根据权利要求16所述的化合物，其中，所述化合物具有结构：
其中，所述"Lys-NH"基团表示存在于所述酶中的赖氨酸或者N-端或C-端赖氨酸。
18. 根据权利要求17所述的化合物，其中，所述化合物具有结构：
19. 根据权利要求16所述的化合物，其中，所述化合物具有结构：
其中，每个-NH-基团分别表示存在于所述靶向部分和所述酶上的伯氨基。
20. 根据权利要求19所述的化合物，其中，所述化合物具有结构：
21. 根据权利要求16所述的化合物，其中，所述接头通过糖基化位点进行结合。
22. 根据权利要求21所述的化合物，其中，所述接头是肼或肼衍生物。
23. 根据权利要求1-22中任一项所述的化合物，其中，所述化合物进一步包含第二靶 向部分，所述第二靶向部分通过第二接头连接至所述化合物。
24. -种包含一种或多种纳米粒子的组合物，其中，所述纳米粒子结合至权利要求 1-23所述的化合物中的任一种。
25. -种包含权利要求1-23所述的化合物中的任一种的脂质体制剂的组合物。
26. -种包含权利要求1-23中任一项所述的化合物和药用载体的药物组合物。
27. -种治疗或预防性治疗患有溶酶体贮积症的受试者的方法，所述方法包括向所述 受试者给予权利要求1-26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，所述受试者具有神经性症状。
29. 根据权利要求27所述的方法，其中，所述受试者在五岁龄之下开始治疗。
30. 根据权利要求29所述的方法，其中，所述受试者在三岁龄之下开始治疗。
31. 根据权利要求30所述的方法，其中，所述受试者是婴儿。
32. 根据权利要求27所述的方法，其中，所述给予包括胃肠外给予。
【文档编号】A61P3/00GK104145015SQ201280068758
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2012年11月30日 优先权日:2011年12月1日
【发明者】多米尼克·波依温, 让-保罗·卡斯泰恩, 米歇尔·德默勒, 萨斯米塔·塔里帕西, 让-克里斯托夫·柯里, 西蒙·洛德-杜富尔 申请人:安吉奥开米公司