用于预防或治疗眼科病症的方法和组合物的制作方法_2

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(RPE)细胞的存活能力没有影响 (通过MTT分析测定)的图表。
[0100] 图23A是显示不同浓度的tBHP对RPE细胞的存活能力(通过MTT分析测定)的 作用的图表。图23B是显示不同浓度的SS-31在细胞暴露于浓度增加的tBHP时对细胞存 活能力的作用的图表。
[0101] 图24A-24C是说明对脉络膜新生血管(CNV)小鼠模型的病理学作用的系列显微照 片图。图24D是显示在处理组和对照组中的CNV面积的图。
[0102] 图25是说明氧诱导视网膜病变(0IR)小鼠模型中的不同病理发现的系列显微照 片图。注意P170IR小鼠相比于P17正常小鼠的无血管区的面积和血管新生的面积。
[0103] 图26A-26D是显示SS-31给药在0IR小鼠模型中的作用的系列显微照片图。图 26E是显示对照组和处理组的血管新生的面积的图。SS-31减少了无血管区的面积。
[0104] 图27A是显示不同剂量的tBHP对得自小鼠视网膜肿瘤的661W视锥细胞的细胞存 活能力的作用的图。图27B是显示1 yM的SS-31在降低tBHP诱导的661W细胞死亡方面 的作用的图。
[0105] 图28是显示在视网膜变性的小鼠模型中的对照鼠和SS-31处理的鼠中的视网膜 外核层(0NL)的厚度的系列显微照片图。
[0106] 图29是显示利用花生凝集素(PNA)染色的视网膜平载片中的视锥细胞密度的系 列显微照片图,花生凝集素选择性地染色对照小鼠和SS-31处理的小鼠中的视锥内段和外 段。
[0107] 图30是显示对视网膜变性的小鼠模型中的丙烯醛染色的系列纤维照片图,丙烯 醛是氧化脂质损伤的标记物。
[0108] 图31A-图31D是显示利用FACS分析三组RPE细胞中的细胞内R0S产生的荧光强 度的系列图。图31A显示了对照RPE细胞中的ROS产生;图31B显示了利用500 y M的tBHP 处理3小时的RPE细胞中的R0S产生;以及图31C显示了利用500 yM的tBHP处理3小时 以及利用1 yM的SS-31处理的RPE细胞中的R0S产生。
[0109] 图32是显示在FACS分析中通过JC-1标记的MMP的分析的系列图。分析了三个 不同浓度的SS-31组。
[0110] 图33A-33C是显示1 yM的SS-31对tBHP引起的MMP减少的作用的系列图。图 33A :对照组;图33B:用500 y M tBHP处理3小时的组;图33C :用1 y M的SS-31处理4小 时并用500 yM的tBHP处理3小时的组。图33D是比较不同组的荧光比率的图。*P〈0. 01,C 相对于B。
[0111] 图34A-34C是显示了 SS-31对用250 yM的tBHP处理24小时引起的细胞凋亡的 作用的系列图。图34A:对照组;图34B:用250 yM的tBHP处理24小时的组;图34C:用 1 y M SS-31处理4小时并用250 y M的tBHP处理24小时的组;。图34D是比较不同组的 荧光比率的图。*P〈〇. 〇5,C相对于B。
[0112] 图35是显示3组RPE细胞中的由tBHP引起的MDA水平的图。*P〈0. 05,用lyM SS-31处理4小时并用250 y M的tBHP处理24小时相对于用250 y M的tBHP处理24小时。
[0113] 图36是显示利用FACS分析测定的在对照组和SS-31处理组中的GTM细胞和HTM 细胞中的荧光强度的图。
[0114] 图37是显示利用FACS分析测定的在对照组和SS-31处理组中的GTM细胞和HTM 细胞的R0S的荧光强度的图。
[0115] 图38是显示对照组和SS-31处理的组的细胞凋亡的系列图,用Q2+Q4象限中的细 胞百分比计值。
[0116] 图39是显示SS-31减少用H202处理的GTM3细胞和iHTM细胞中的细胞内R0S产 生的系列图。
[0117] 图40是显示SS-31防止H202引发的GTM3细胞和iHTM细胞的线粒体去极化的系 列图。
【具体实施方式】
[0118] 应当明白,为了提供对本发明的实质性理解,在下文中以不同的详细程度描述了 本发明的某些方面、模式、实施方式、变型和特征。
[0119] 在实施本发明的过程中,使用了分子生物学、蛋白质生物化学、细胞生物学、免 疫学、微生物学和重组DNA方面的很多传统技术。这些技术是熟知的,并且分别在例 如以下的文献中进行 了说明:Current Protocols in Molecular Biology,第I-III 卷,Ausubel, Ed. (1997) ;Sambrook等,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,第 二版(冷泉港实验室出版社,冷泉港,NY, 1989) ;DNA Cloning:A Practical Approach, 第I和II卷,Glover, Ed. (1985) ;01igonucleotide Synthesis,Gait, Ed. (1984); Nucleic Acid Hybridization, Hames&Higgins, Eds. (1985) ;Transcription and Translation, Hames&Higgins, Eds. (1984) ;Animal Cell Culture, Freshney, Ed. (1986); Immobilized Cells and Enzymes (IRL出版社,1986) ;Perbal, A Practical Guide to Molecular Cloning ;the series, Meth. Enzymol. , (Academic Press, Inc. ,1984) ;Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells, Miller&Calos, Eds?(冷泉港实验室,NY, 1987);和Meth. Enzymol?,第154和155卷,分别由Wu&Grossman和Wu编辑。
[0120] 下文提供了本说明书中使用的一些术语的定义。除非另有说明,本文中使用的所 有技术和科学用语通常具有和本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意 思。
[0121] 除非内容清楚指明,否则本说明书和所附的权利要求中使用的单数形式"一"和 "该"包括复数的引用对象。例如,所提及的"一个细胞"包括两个细胞或更多细胞的组合等。
[0122] 本文中使用的"约"将被本领域的普通技术人员所理解,且将根据其被使用的上下 文而在一定程度上变化。如果该术语的使用对本领域的一般技术人员而言不清楚,则在使 用该术语的上下文中,"约"将表示所列举的值加上10%或减去10%。
[0123] 本文中使用的将制剂、药物或肽"给药"至对象包括将化合物引入到或给送至对象 以执行其预期功能的任何途径。可以通过任何合适的途径来执行"给药",包括口服、眼内、 鼻内、肠胃外(通过静脉内、肌内、腹腔内或皮下)或者局部给药。"给药"包括自己给药和 由其他人给药。
[0124] 本文中使用的术语"氨基酸"包括天然存在的氨基酸和合成的氨基酸以及氨基酸 类似物和以类似于天然存在的氨基酸的形式作用的氨基酸模拟物。天然存在的氨基酸是通 过遗传密码编码的氨基酸以及后来被改性的那些氨基酸,比如羟(基)脯氨酸、y-羧基谷 氨酸和〇-磷酸丝氨酸。氨基酸类似物指的是具有和天然存在的氨基酸相同的基本化学结 构的化合物,例如,所述的基本化学结构即结合至氢的a -碳、羧基、氨基和R基,所述氨基 酸类似物比如为高丝氨酸、正亮氨酸、蛋氨酸亚砜、蛋氨酸甲基锍。这样的类似物具有改性 的R基(例如正亮氨酸)或改性的肽主链,但保持与天然存在的氨基酸相同的基本化学结 构。氨基酸模拟物指的是具有与氨基酸的通用化学结构不同的结构、但以类似于天然存在 的氨基酸的方式作用的化学化合物。本文中按照IUPAC-IUB生化命名委员会建议的通常已 知的三字母符号或者一字母符号可指代氨基酸。
[0125] 本文中使用的术语"有效量"指的是足以获得所需的治疗和/或预防效果,例如引 起预防或减轻与眼科病症关联的病症的量。给药至对象的组合物的量将取决于疾病的类型 和严重性以及个体的性质,比如平常健康情况、年龄、性别、体重和对药物的耐受力。所述量 还取决于疾病的程度、严重性和类型。专业的技术人员将能够根据这些因素和其他因素来 确定合适的剂量。所述组合物还可结合一种或多种其他的治疗化合物来给药。在本文描述 的方法中,芳香族的阳离子肽可以给药至具有眼科病症的一种或多种症状或症候的对象。 例如,芳香族的阳离子肽的"治疗有效量"是指最小程度地减轻眼科病症的生理作用的平均 水平。
[0126] "分离的"或"纯化的"多肽或肽基本上不具有源自细胞或组织的源(试剂来自于 该源)的细胞材料或其它受污染的多肽,或者当化学合成时基本上不具有化学前体或其它 的化学物质。例如,分离的芳香族的阳离子肽将不具有会干扰试剂的诊断用途或治疗用途 的材料。这样的干扰材料可以包括酶、激素和其他蛋白质的和非蛋白质的溶解物。
[0127] 本文中使用的术语"多肽"、"肽"和"蛋白质"在本文中是可互换的,以表示包括通 过肽键或改性的肽键而互相连接的两个或更多个氨基酸的聚合物,例如肽电子等排体。多 肽指的是短链(通常称为肽、糖肽或低聚物)以及较长的链(通常称为蛋白质)。多肽可以 包括与20个基因编码的氨基酸不同的氨基酸。多肽包括通过诸如翻译后加工的天然进程 或本领域熟知的化学改性技术改性的氨基酸序列。
[0128] 本文中使用的术语"同时"治疗应用指的是通过相同的途径且在同一时间或基本 上在同一时间将至少两种活性成分给药。
[0129] 本文中使用的术语"单独"治疗应用指的是在同一时间或者基本上相同的时间通 过不同的途径将至少两种有效成分给药。
[0130] 本文中使用的术语"顺序"治疗应用指的是在不同的时间将至少两种活性成分给 药,给药途径相同或不同。更具体地,顺序应用指的是在其它活性成分给药开始之前,将所 述活性成分中的一种活性成分完全给药。因此,可能在将其它的活性成分给药之前的若干 分钟、若干小时或若干天之前,将一种活性成分给药。在这种情况下没有进行同时治疗。
[0131] 本文中使用的术语"治疗"或"减轻"指的是治疗处理措施和预防或防止措施,其 中,目的是防止或减缓(减轻)目标病症或失调。如果在接受了根据本文所述的方法的治 疗量的芳香族的阳离子肽后,对象显示出眼科病症的一种或多种症状和症候的可以观察到 的和/或测定到的减少和消失,则对象的眼科病症得到成功地"治疗"。还应当理解,本文描 述的治疗或预防医学病症的各种模式意在表示"显著",其包括完全治疗或者预防以及小于 完全治疗或者预防,其中达到了某种生物学相关或医学相关的结果。
[0132] 本文中使用的"防止"失调或病症指的是化合物在统计样本中,相对于未治疗的对 照样本降低治疗的样本的失调或病症的发生,或者相对于未治疗的对照样本延迟失调或病 症的一种或多种症候的发生或者减轻失调或病症的一种或多种症候的严重程度。
[0133] 芳香族阳离子肽
[0134] 本发明涉及通过某些芳香族阳离子肽的给药来治疗或预防眼科病症。不期望受理 论限制,所述芳香族阳离子肽可以通过降低眼中的氧化损伤的程度或发生来治疗或预防眼 科疾病或病症。所述芳香族阳离子肽可溶于水并且强极性。除了这些性质之外,所述肽能够 容易地穿过细胞膜。芳香族阳离子肽通常最少包括通过肽键而共价键连接的三个氨基酸或 最少包括通过肽键而共价键连接的四个氨基酸。芳香族阳离子肽中存在的氨基酸的最大数 目为通过肽键而共价键连接的大约二十个氨基酸。合适地,氨基酸的最大数目为约12个、 更优选地为约9个且最优选地为约6个。
[0135] 芳香族阳离子肽的氨基酸可以是任何氨基酸。本文中使用的术语"氨基酸"用来指 包括至少一个氨基和至少一个羧基的任何有机分子。通常,至少一个氨基是相对于羧基在 a位。所述氨基酸可以是天然存在的。例如,天然存在的氨基酸包括诸如通常在哺乳动物 蛋白中发现的二十种最常见的左旋(L)氨基酸,即丙氨酸(Ala),精氨酸(Arg),天门冬酰胺 (Asn),天门冬氨酸(Asp),半胱氨酸(Cys),谷氨酰胺(Gin),谷氨酸(Glu),甘氨酸(Gly),组 氨酸(His),异亮氨酸(lie),亮氨酸(Leu),赖氨酸(Lys),蛋氨酸(Met),苯丙氨酸(Phe), 脯氨酸(Pro),丝氨酸(Ser),苏氨酸(Thr),色氨酸(Trp),酪氨酸(Tyr),和缬氨酸(Val)。 其它天然存在的氨基酸包括诸如与蛋白质合成无关的代谢过程中合成的氨基酸。例如,氨 基酸一鸟氨酸和瓜氨酸是在哺乳动物新陈代谢的产生尿素期间合成的。天然存在的氨基酸 的另一示例包括羟(基)脯氨酸(Hyp)。
[0136] 所述肽可选地包括一种或多种非天然存在的氨基酸。合适地,所述肽不具有天然 存在的氨基酸。所述非天然存在的氨基酸可以是左旋(L-)氨基酸、右旋(D-)氨基酸或其 混合物。非天然存在的氨基酸是这样的氨基酸:通常不是在生物体的天然代谢过程中合成 的,且非天然地出现在蛋白质中。此外,非天然存在的氨基酸合适地也不会由普通的蛋白酶 识别。非天然存在的氨基酸可以存在于肽的任何位置中。例如,非天然存在的氨基酸可以 在N末端、C末端或者在N末端和C末端之间的任何位置。
[0137] 例如,非天然的氨基酸可以包括天然氨基酸中不存在的烷基、芳基或烷基芳基。非 天然烷基氨基酸的一些示例包括a -氨基丁酸,0 -氨基丁酸,y -氨基丁酸,S -氨基戊酸 和氨基己酸。非天然的芳基氨基酸的一些示例包括邻氨基苯甲酸、间氨基苯甲酸和对 氨基苯甲酸。非天然的烷基芳基氨基酸的一些示例包括邻氨基苯乙酸、间氨基苯乙酸和对 氨基苯乙酸、以及y-苯基-0-氨基丁酸。非天然存在的氨基酸包括天然存在的氨基酸的 衍生物。所述天然存在的氨基酸的衍生物可以包括诸如对天然存在的氨基酸添加一种或多 种化学基团。
[0138] 例如,可以将一种或多种化学基团添加至苯基丙氨酸残基或酪氨酸残基的芳香环 的2'、3'、4'、5'或6'位置或者至色氨酸残基的苯并环的4'、5'、6'或7'位置。所述基团可 以是可以添加到芳香环的任何化学基团。这样的基团的一些示例包括支链的或者无支链的 烷基,比如甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、异丁基、或叔丁基;C「(]4的烷氧基(即 烷氧基);氨基4-(:4的烷基氨基和c i-c4的二烷基氨基(例如,甲氨基、二甲氨基);硝基; 羟基;卤素(即氟、氯、溴或碘)。天然存在的氨基酸的非天然存在的衍生物的一些特定示 例包括正缴氨酸(Nva)和正亮氨酸(Nle)。
[0139] 肽中氨基酸的改性另一示例是将肽中的天冬氨酸或谷氨酸的羧基衍生化。衍生化 的一个示例是与氨或伯胺或仲胺(例如甲胺、乙胺、二甲胺或二乙胺)的酰胺化。衍生化的 另一示例包括与诸如甲醇或乙醇进行酯化。另一种这样的改性包括赖氨酸、精氨酸或组氨 酸残基的氨基的衍生化。例如,这些氨基可以被酰化。例如,一些合适的酰基包括苯甲酰基 或者包括以上提及的(^_(: 4的烷基中的任一烷基的烷酰基,比如乙酰基或丙酰基。
[0140] 非天然存在的氨基酸对常见的蛋白酶优选地为抵抗性的且更优选地为不敏感。对 蛋白酶抵抗性的或者不敏感的非天然存在的氨基酸的示例包括以上提及的任一种自然存 在的左旋(L-)氨基酸的右旋(D-)形式以及左旋和/或右旋的非天然存在的氨基酸。尽管 右旋氨基酸存在于通过与细胞的常规的核糖体蛋白合成方法不同的方法而合成的某些肽 抗生素中,但右旋氨基酸通常不存在于蛋白质中。本文中使用的右旋氨基酸被认为是非天 然存在的氨基酸。
[0141] 为了使蛋白酶灵敏度最小,肽应当具有小于5个、优选地小于4个、更优选地小于 3个、且最优选地小于2个的由普通蛋白酶识别的连续左旋氨基酸,而与氨基酸是否为天然 存在无关。合适地,肽仅具有右旋氨基酸,而不具有左旋氨基酸。如果肽具有蛋白酶敏感的 氨基酸序列,则所述氨基酸中的至少一个氨基酸优选地为非天然存在的右旋氨基酸,由此 提供蛋白酶抗性。蛋白酶敏感序列的示例包括可以由常见的蛋白酶(比如肽链内切酶和胰 蛋白酶)容易地切割的两个或更多个连续的碱性氨基酸。碱性氨基酸的示例包括精氨酸、 赖氨酸和组氨酸。
[0142]与肽中的氨基酸残基的总数目相比,在生理pH条件下,芳香族阳离子肽应当具有 最小数目的净正电荷。生理pH条件下的净正电荷的最小数目将在下文称为(pj。肽中的 氨基酸残基的总数目将在下文称为(r)。下文讨论的净正电荷的最小数目都是在生理pH条 件下。本文中使用的术语"生理pH"指的是哺乳动物体的组织和器官的细胞中的正常pH。 例如,人的生理pH通常为约7. 4,而哺乳动物中的正常生理pH可以为由约7. 0至约7. 8的 任一 pH〇
[0143] 本文中使用的"净电荷"指的是存在于肽中的氨基酸所携带的正电荷的数目和负 电荷的数目的之间的相抵余数。在本说明书中,应当理解,净电荷是在生理pH条件下测定 的。在生理pH条件下带正电的天然存在的氨基酸包括左旋赖氨酸、左旋精氨酸和左旋组氨 酸。在生理pH条件下带负电的天然存在的氨基酸包括左旋天冬氨酸和左旋谷氨酸。
[0144] 通常地,肽具有带正电的N-末端氨基和带负电的C-末端羧基。所述电荷在生理pH 相互抵消。作为计算净电荷的实例,肽Tyr-Arg-Phe-Lys-Glu-His-Trp-D-Arg具有一个带 负电的氨基酸(即Glu)和四个带正电的氨基酸(即,两个Arg残基、一个Lys和一个His)。 因此,以上的肽具有的3个净正电荷。
[0145] 在一个实施方式中,芳香族阳离子肽的在生理pH条件下的净正电荷的最小数目 (pj和氨基酸残基的总数目(r)之间具有如下关系:其中,3 Pni是小于或等于r+1的最大数。 在该实施方式中,净正电荷的最小数目(pj和氨基酸残基的总数目(r)之间的关系如下:
[0146] 表1?氨基酸数目和净正电荷(3Pni< p+1)
[0147]
[0148] 在另一实施方式中,芳香族阳离子肽的净正电荷的最小数目(pj和氨基酸残基的 总数目(r)之间具有如下关系:其中,2 Pni是小于或等于r+1的最大数。在该实施方式中,净 正电荷的最小数目(pj和氨基酸残基的总数目(r)之间的关系如下:
[0149] 表2?氨基酸数目和净正电荷(2p"^p+l)
[0150]
[0151] 在一个实施方式中,净正电荷的最小数目(pj和氨基酸残基的总数目(r)相等。 在另一实施方式中,肽具有三个或四个氨基酸残基,其净正电荷的最小数目为1、优选地净 正电荷的最小数目为2且更优选地净正电荷的最小数目为3。
[0152] 还重要的是,芳香族阳离子肽相比于净正电荷的总数目(pt)具有最小数目的芳香 基团。芳香基团的最小数目在下文将称为(a)。具有芳香基团的天然存在的氨基酸包括氨 基酸一组氨酸、色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸。例如,六肽Lys-Gln-Tyr-D-Arg-Phe-Trp具有2 个净正电荷(由赖氨酸残基和精氨酸残基提供)以及三个芳香基团(由酪氨酸残基、苯丙 氨酸残基和色氨酸残基提供)。
[0153] 芳香族阳离子肽还应当在芳香基团的最小数目(a)和在生理pH条件下的净正电 荷的总数目(p t)之间具有如下关系:其中,除了当PtS 1时a也可为1之外,3a是小于或 等于Pt+1的最大数。在该实施方式中,芳香基团的最小数目(£〇和净正电荷的总数目(P t) 之间的关系如下:
[0154] 表3.芳香基团和净正电荷(3a < pt+l或a = pt= 1)
[0155]
[0156] 在另一实施方式中,芳香族阳离子肽在芳香基团的最小数目(a)和净正电荷的总 数目(p t)之间具有如下关系:其中,2a是小于或者等于pt+l的最大数。在该实施方式中, 芳香氨基酸残基的最小数目(a)和净正电荷的总数目(p t)之间的关系如下:
[0157] 表4.芳香基团和净正电荷(2a < pt+l或a = pt= 1)
[0158]
[0159] 在另一实施方式中,芳香基团的数目(a)和净正电荷的总数目(pt)相等。
[0160] 羧基且尤其是C-末端氨基酸的末端羧基优选地与诸如氨进行酰胺化,以形成 C-端酰胺。可选地,C-端氨基酸的末端羧基可以与任一伯胺或仲胺进行酰胺化。所述伯 胺或仲胺可以是诸如烷基、尤其是支链的或无支链的Ci-Q的烷基或者芳香胺。因此,在肽 的C末端的氨基酸可以转化为酰胺基、N-甲基酰胺基、N-乙基酰胺基、N,N-二甲基酰胺基、 N,N-二乙基酰胺基、N-甲基-N-乙基酰胺基、N-苯基酰胺基或N-苯基-N-乙基酰胺基。未 出现在芳香族阳离子肽的C末端的天冬酰胺残基、谷氨酰胺残基和天冬氨酸残基和谷氨基 酸残基的游离的羧酸基也可被酰胺化,不论它们是否存在于肽内。这些内部位置的酰胺化 可以与氨或以上所述伯胺或仲胺中的任何一者进行。
[0161] 在一个实施方式中,芳香族阳离子
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