新型α4β7肽二聚体拮抗剂的制作方法_3

文档序号:9382460阅读:来源:国知局
:Gln、Asn、Asp、Pro、Gly、Ala、Phe、Leu、 Asn、Glu、Val、高Leu、正丁基Ala、正戊基Ala、正己基Ala、N_Me_Leu、具有疏水性侧链的氨 基酸和合适的等排体替代物。优选地,Xaa9为Leu。
[0076] Xaa1Q为选自以下的氨基酰基残基:Cys、Asp、Pen、Lys、高Lys、Orn、Glu、Dap和 Dab。在一些实施方案中,当Xaa4为Lys、Dap、Dab、高Lys或Orn时,Xaa1(3选自Asp、Glu和 hGluD在其它实施方案中,当Xaa4为Asp、Glu或hGlu时,Xaa1(3选自Lys、高Lys、Orn、Dap 或Dabt^在至少一个实施方案中,Xaaici为PenD当Xaa1(3和Xaa4均为Cys或Pen时,二聚体 的每个亚基通过Xaa4与Xaa1(3之间的二硫键环化D当Xaa1(3为Asp、Glu或hGlu并且当Xaa4 为Lys、高Lys、Orn、Dap或Dab时,二聚体的每个亚基通过Xaa4与Xaa1(3之间的酰胺键环化D 当Xaa11不存在并且Xaa1(3为亚基的C-端,Xaa1(3为COOH或酰胺C0NH2。优选地,在一个实 施方案中,Xaa113为Pen。在另一实施方案中,Xaa1(3优选为Cys0
[0077] Xaa11 为选自以下的氨基酰基残基Gly、Gin、Asn、Asp、Ala、lie、Leu、Val、Met、Thr、 Lys、Trp、Tyr、C0NH2、COOH、His、Glu、Ser、Arg、Pro、Phe、Sar、INal、2Nal、hPhe、Phe(4_F)、 〇-Me_Tyr、二氢-Trp、Dap、Dab、Dab(Ac)、Orn、D_0rn、N_Me-〇rn、N-Me-Dap、D_Dap、D_Dab、 Bip、Ala(3, 3二苯基)、联苯基-Ala、芳族环取代的Phe、芳族环取代的Trp、芳族环取代的 His、杂芳族氨基酸、N-Me-Lys、N-Me-Lys(Ac)、4-Me-Phe和对应的D-氨基酸以及合适的等 排体替代物。当Xaa12和Xaa13不存在并且Xaa11为亚基的C-端时,Xaa11为C00H或CONH2。 在至少一个实施方案中,Xaa11和Xaa12不存在。当Xaa12和Xaa13不存在时,Xaa11为选自以 下的接头部分:DIG、PEG13、PEG25、PEG1K、PEG2K、PEG3. 4K、PEG4K、PEG5K、IDA、IDA-Palm、 IDA-Boc、IDA-异戊酸、三嗪、三嗪-Boc、间苯二甲酸、1,3_苯二乙酸、1,4_苯二乙酸、戊二 酸、壬二酸、庚二酸、十二烷二酸、合适的脂族化合物、芳族化合物、杂芳族化合物和分子量 为约400Da至约40,OOODa的基于聚乙二醇的接头。优选地,Xaa11为Trptj在其它实施方案 中,Xaa11 选自Lys、dLys和N-Me-Lys。
[0078] Xaa12为选自以下的氨基酰基残基:Glu、Lys、C00H、CONH2、Gin、Pro、Gly、His、Ala、 lie、Phe、Lys、Arg、Leu、Val、Tye、Trp、Met、Gla、Ser、Asn、Dap、Dab、Orn、D_0rn、N_Me-〇rn、 N-Me-Dap、N-Me-Dab、N-MeLys、D_Dap、D_Dab、合适的等排体和对应的D-氨基酸D当Xaa13 至Xaa15不存在并且Xaa12为亚基的C-端时,Xaa12为C00H或CONH2。在一些实施方案中, Xaa12不存在D优选地,Xaa12选自Lys、dLys和N-Me-Lys0
[0079] Xaa13为选自以下的氨基酰基残基:Gln、Pro、Gly、His、Ala、lie、Phe、Lys、Arg、 Leu、Val、Tye、Trp、Met、Glu、Gla、Ser、Asn、Dap、Dab、Orn、D_0rn、N_Me-〇rn、N-Me-Dap、 N-Me-Dab、N-Me1^8、0-03口、0-0&13、〇)011、〇)順2、合适的等排体和对应的0-氨基酸。在一些 实施方案中,当Xaa14和Xaa15不存在时,Xaa12为C-端并且Xaa13包含选自以下的接头部分: DIG、DIG-0H、PEG13、PEG25、PEG1K、PEG2K、PEG3. 4K、PEG4K、PEG5K、IDA、IDA-Palm、IDA-Boc、 IDA-异戊酸、三嗪、三嗪-Boc、间苯二甲酸、I,3-苯二乙酸、I,4-苯二乙酸、戊二酸、壬二酸、 庚二酸、十二烷二酸、合适的脂族化合物、芳族化合物、杂芳族化合物和分子量为约400Da 至约40,OOOkDa的基于聚乙二醇的接头。在其它实施方案中,二聚体分子包含N-端接头, 并且因此当Xaa14和Xaa15不存在时,Xaa13为C-端并且因此为COOH或CONH2。在至少一个 实施方案中,Xaa13为Lys。在其它实施方案中,Xaa13不存在。在至少一个实施方案中,Xaa14 为C-端接头。用于修饰C-端的优选的Xaa13基团为游离的NH2、C00H、CONH2和合适的接头 部分。
[0080] Xaa14为选自以下的氨基酰基残基:天然氨基酸、C00H、CONH2、合适的等排体替代 物、对应的D-氨基酸和对应的N-甲基氨基酸。在一些实施方案中,当Xaa15不存在时,Xaa13 为C-端并且Xaa14包含选自以下的接头部分:DIG、PEG13、PEG25、PEG1K、PEG2K、PEG3. 4K、 PEG4K、PEG5K、IDA、IDA-Palm、IDA-Boc、IDA-异戊酸、三嗪、三嗪-Boc、间苯二甲酸、1,3-苯 二乙酸、1,4-苯二乙酸、戊二酸、壬二酸、庚二酸、十二烷二酸、合适的脂族化合物、芳族化合 物、杂芳族化合物和分子量为约400Da至约40,OOODa的基于聚乙二醇的接头。在其它实施 方案中,二聚体分子包含N-端接头,并且因此当Xaa15不存在时,Xaa14为C-端并且因此为 COOH或CONH2。在至少一个实施方案中,Xaal4不存在。在至少一个实施方案中,Xaa14为 C-端接头。修饰C-端的优选的Xaa14基团为C00H、CONH2或合适的接头部分。
[0081] Xaa15为选自以下的接头部分:DIG、PEG13、PEG25、PEG1K、PEG2K、PEG3. 4K、PEG4K、 PEG5K、IDA、IDA-Palm、IDA-Boc、IDA-异戊酸、三嗪、三嗪-Boc、间苯二甲酸、1,3-苯二乙酸、 1,4-苯二乙酸、戊二酸、壬二酸、庚二酸、十二烷二酸、合适的脂族化合物、芳族化合物、杂芳 族化合物和分子量为约400Da至约40,OOODa的基于聚乙二醇的接头。在至少一个实施方 案中,Xaa15不存在。优选地,Xaa15为DIG。
[0082] 本发明的一些实施方案还包括DRP同源二聚体或异源二聚体分子,其中二聚体的 每个亚基分子包含由SEQIDNO:1-136中的至少一者表示的氨基酸序列。其它实施方案包 括DRP同源二聚体或异源二聚体分子,其中二聚体的每个亚基分子包含含有N-甲基化的精 氨酸残基的氨基酸序列,如由SEQIDNO:1-38、49、57-71、75-117和124-136中的至少一者 表示。此外,本发明的一些实施方案包括DRP同源二聚体或异源二聚体分子,其中二聚体分 子的每个亚基通过二硫键环化,如由SEQIDNO:1-136中的至少一者表示。在其它实施方 案中,提供了DRP同源-或异源二聚体分子,其中二聚体的每个亚基分子通过酰胺键环化, 如由SEQIDNO:1和2中的至少一者表示,其中Xaa4和Xaa10选自Lys、高Lys、0rn、Dap或 Dab、Asp、Glu和hGlu。
[0083] 二聚体结构和牛物活件
[0084] 本发明提供了各种新型拮抗剂二硫化物肽二聚体。已经测试了这些化合物以更清 楚地表征对a40 7结合的亲和力增加,对抗a40 1的选择性增加以及在模拟肠液(SIF) 中稳定性增加。这些新型拮抗剂分子显示出与a4P7的高度结合亲和力,从而防止a4 0 7 和MAdCAM配体之间的结合。因此,这些拮抗剂肽已经表现出有效地消除和/或减少各种实 验中的炎症过程。
[0085] 本发明因此提供了各种二聚体肽化合物,其结合或缔合血清和SIF中的a4P7整 联蛋白以破坏或阻断a4P7与MAdCAM配体之间的结合。本发明的各种肽化合物可以仅由 天然氨基酸构成。可选地,肽化合物可以包括非天然氨基酸,包括但不限于修饰的氨基酸。 修饰的氨基酸包括已经被化学修饰以包括氨基酸上非天然存在的一个基团、多个基团或化 学部分的天然氨基酸。本发明的肽化合物可以另外地包括D-氨基酸。此外,本发明的肽化 合物可以包括氨基酸类似物。
[0086] 一些拮抗剂二硫化物二聚体已经示出为胃肠稳定的并且为a40 7整联蛋白提供 高水平的特异性和亲和力。本发明的一些实施提供包含当暴露于模拟肠液(SIF)时半衰期 大于60分钟的二硫化物二聚体。一些实施还提供包含半衰期为约1分钟至约63分钟的 DRP0
[0087] 本发明的化合物为通过连接在其C-或N-端的两个亚基单体形成的同源-或异源 二聚体。由SEQIDNO:1-136表示的单体亚基的二聚化相比于它们的非-二聚化单体类 似物显示出增加的效能。由于用N-甲基化的类似物残基取代各种天然氨基酰基残基,本发 明的一些二聚体化合物还显示增加的效能。例如,SEQIDNO. :1-38、49、57-71、75-117和 124-136表示用N-Me-Arg取代的亚基单体序列。此外,本发明的一些二聚体化合物包含经 历独立环化的单体亚基,由此所述环化结构相比于它们的非环化的单体和二聚体类似物显 示出增加的稳定性。示例这些改善的特定的实例和数据提供在图3和4中。
[0088] 现参考图3,提供了一个图表,其包括根据本发明对各种非限制性样品同源二聚体 分子示例增加的稳定性的各种数据。对由SEQIDNO:39-136表示的所有单体肽以及它们 各自的同源二聚体分子进行模拟肠液(SIF)稳定性测定。这些结果的选择性取样提供在图 3中。
[0089] 根据本文讨论的方案,申请人成功地合成、纯化和二聚化由SEQIDNO:39-139表 示的所有整联蛋白拮抗剂二聚体分子以形成同源二聚体。
[0090] 与单体二硫化物亚基肽相比,单体二硫化物肽亚基的二聚化通常显示出增加的稳 定性。此外,当与含有Arg的SEQIDNO:39相比时,用N-Me-Arg取代精氨酸大体上增加 SIF中的半衰期,如通过SEQIDNO:57显示。在一些实施方案中,当与含有Cys的SEQID NO:39相比时,用青霉胺(Pen)取代Cys显著增加在模拟肠液(SIF)中的稳定性,如通过SEQ IDNO:82,102和121显示。用Pen取代Cys也在还原条件(DTT)下增加稳定性,指示改善 的胃部稳定性。
[0091] 现参考图4,提供了一个图表,其包括根据本发明对各种非限制性样品同源二聚体 分子实例增加的效能和选择性的各种数据。对由SEQIDNO:39-136表示的所有单体肽和它 们各自的同源二聚体分子进行效能和选择性测定。这些结果的选择性抽样提供在图4中, 其中所述同源二聚体肽由样品2、4、5、7、9、11、13、15、17-19和21表示,而各自的单体亚基 分子由样品1、3、6、8、1〇、12、14、16和2〇表示。通过二聚化,<140 7在£1134以及细胞粘 附测定中实现了效能的显著改善。另外,二聚化产生通过a40 7的改善的效能在对a40 1 的选择性中实现的显著的改善。当与a40 7相比时,肽对a40 1也具有低的功效,指示所 述肽对a40 7具有选择性。
[0092] 根据本文讨论的方案,申请人成功地合成、纯化和二聚化由SEQIDNO: 39-136表示的所有整联蛋白拮抗剂二聚体分子以形成同源二聚体。每个这些分子经受a4P7-MAdCAM竞争性ELISA测定、a4PI-VCAM竞争性ELISA测定、a4P7-MadCAM细胞 粘附测定。对于许多序列,也在单体亚基和二聚体分子上进行这些测定。这些结果的小的 抽样提供在图4中。
[0093] 与单体二硫化物亚基肽相比,单体二硫化物肽亚基的二聚化通常显示出对a4b7 的增加的亲和力和/或对a4bl的减少的亲和力,这导致对a4bl的增加的选择性。
[0094] 在C和N-端二聚化后,也观察到a4P7的效能的显著改善。此外,二聚化也导致 对a4 0 1的效能的损失,这导致在ELISA和细胞粘附测定中对a4 0 7的选择性增加。当 用N-Me-Arg替换Arg时,在ELISA以及细胞粘附测定中对a4 0 7的效能得到显著改善。
[0095] 组合物
[0096] 如上文讨论,整联蛋白为起细胞粘附分子作用的异源二聚体。a4整联蛋白一一 a4M和a4|3 7在遍及胃肠道中的淋巴细胞迀移起重要作用。它们在大多数白细胞(包 括B和T淋巴细胞、单核细胞和树突细胞)上表达,从而它们经由结合于它们各自的主配 体,即血管细胞粘附分子(VCAM)和粘膜地址素细胞粘附分子(MdCAM)而介导细胞粘附。 VCAM和MAdCAM在结合特异性上是不同的,VCAM结合a4Pl和a4P7两者,而MAdCAM对 a4P7具有高度特异性。
[0097] VCAM和MdCAM在表达谱中的差异提供了它们在炎性疾病中的作用的最可信的证 据。两者均在消化道中组成型表达;然而,VCAM表达延伸到周围器官,而MAdCAM表达限制 在胃肠道器官。另外,消化道中升高的MAdCAM表达现已经与若干消化道-相关的炎性疾病 相关,包括克罗恩病、溃疡性结肠炎和丙型肝炎。
[0098] 本发明的化合物(包括但不限于实例中指定的那些)具有整联蛋白-拮抗剂活 性。在一个实施方案中,病况或医学指征包含以下中的至少一种:炎性肠病(IBD)、溃疡性 结肠炎、克罗恩病、乳糜泻(非热带性口炎性腹泻)、与血清反应阴性关节病相关的肠下垂、 显微镜下结肠炎或胶原性结肠炎、嗜酸细胞性胃肠炎、放疗法或化疗、或直肠结肠切除术和 回肠肛管吻合术之后产生的结肠袋炎以及各种形式的胃肠癌、骨质疏松症、关节炎、多发性 硬化、慢性疼痛、增重和抑郁。在另一实施方案中,病况为胰腺炎、胰岛素依赖性糖尿病、乳 腺炎、胆囊炎、胆管炎、胆管
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