采用精氨酸酶I调节免疫系统的方法和组合物技术方案

本发明专利技术公开了包含能够消耗受试者中血浆精氨酸水平的重组精氨酸酶I蛋白质的方法和组合物。所述方法和组合物可以用来调节受试者中的免疫系统的活动。该免疫系统的调节对于治疗免疫病症和防止移植的器官、组织或细胞的排斥是有用的。所述方法和组合物还可以用来治疗受试者的骨病况。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】交叉引用本申请要求2014年4月29日提交的美国临时专利申请系列号61/985,924的权益，其通过引用以全文并入本文。
技术介绍
免疫系统的功能是保护身体免受有害抗原、细菌、病毒、毒素、来自另一个人或物种的血液或组织和癌细胞的影响。免疫系统病症可以导致免疫系统活动过度或活动减退。在免疫系统活动过度的情况下，身体攻击并损害其自身的组织。在免疫系统活动减退(也称为免疫缺陷)的情况下，身体抗击外来抗原的能力减弱，这通常导致更高的易感染性。精氨酸酶使L-精氨酸代谢为L-鸟氨酸和尿素。除了该酶在肝的尿素循环中的基本作用以外，精氨酸酶还在一些哺乳动物的免疫系统的一些细胞中表达。然而，还不清楚干扰L-精氨酸代谢是否可用来治疗免疫病况。重要的是，将外源性精氨酸酶配制为适合于临床施用的治疗剂存在若干挑战。
技术实现思路
在一些实施方案中，本专利技术提供了一种治疗有需要的受试者中的炎性疾病的方法，该方法包括向该受试者施用治疗有效量的纯化精氨酸酶或其功能性片段。在一些实施方案中，本专利技术提供了一种调节炎症的方法，该方法包括向受试者施用治疗有效量的纯化精氨酸酶或其功能性片段，其中所述施用调节所述炎症。在一些实施方案中，所述纯化精氨酸酶是重组精氨酸酶。在一些实施方案中，该重组精氨酸酶是聚乙二醇化的(pegylated)。在一些实施方案中，该重组精氨酸酶的功能性片段是聚乙二醇化的。在一些实施方案中，该聚乙二醇化的重组精氨酸酶是重组人精氨酸酶I或其功能性片段。在一些实施方案中，本专利技术提供了一种调节炎症的方法，该方法包括向受试者施用治疗有效量的纯化的聚乙二醇化的重组人精氨酸酶I或其功能性片段，其中所述施用调节所述炎症。在一些实施方案中，本专利技术提供了纯化的重组精氨酸酶或其功能性片段在制备用于治疗受试者中的炎性疾病的药物中的用途。在一些实施方案中，本专利技术提供了一种包含纯化的聚乙二醇化的重组人精氨酸酶I蛋白质或其功能性片段和至少一个聚乙二醇寡聚体的药物组合物。在一些实施方案中，该聚乙二醇化的重组人精氨酸酶I蛋白质包含至少两个聚乙二醇寡聚体，其中每个聚乙二醇寡聚体的分子量为约20千道尔顿至约40千道尔顿。在一些实施方案中，该聚乙二醇化的重组精氨酸酶I蛋白质或其功能性片段包含约4个至约13个聚乙二醇寡聚体，其中每个聚乙二醇寡聚体的分子量为约5千道尔顿。在一些实施方案中，所述纯化的聚乙二醇化的重组人精氨酸酶I或其功能性片段通过抑制T细胞极化来调节炎症。在一些实施方案中，所述纯化的聚乙二醇化的重组人精氨酸酶I或其功能性片段通过调节细胞因子释放来抑制T细胞极化。在一些实施方案中，所述纯化的聚乙二醇化的重组人精氨酸酶I或其功能性片段调节白介素6(IL-6)的表达。在一些实施方案中，所述纯化的聚乙二醇化的重组人精氨酸酶I或其功能性片段调节干扰素γ(INFγ)的表达。在一些实施方案中，所述纯化的聚乙二醇化的重组人精氨酸酶I或其功能性片段的施用使受试者的血浆中精氨酸的水平消耗至10μM以下。在一些实施方案中，所述药物组合物和方法提供了一种用于治疗自身免疫病症的方法。在一些实施方案中，该自身免疫病症是多发性硬化。在一些实施方案中，该自身免疫病症是类风湿性关节炎。在一些实施方案中，本公开内容提供了一种治疗有需要的受试者中的骨病况的方法，该方法包括向该受试者施用治疗有效量的纯化精氨酸酶或其功能性片段。在一些情况下，该骨病况是骨质疏松症。在其他情况下，该骨病况是炎症。在一些实施方案中，所述纯化的重组人精氨酸酶I为SEQIDNO:1、SEQIDNO:2、SEQIDNO:3、SEQIDNO:4、SEQIDNO:5、SEQIDNO:6、SEQIDNO:7、SEQIDNO:8、SEQIDNO:9、SEQIDNO:10、SEQIDNO:11、SEQIDNO:12、SEQIDNO:13、SEQIDNO:14、SEQIDNO:15或SEQIDNO:16。在一些实施方案中，所述重组人精氨酸酶I是聚乙二醇化的。援引并入本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用并入本文，其程度如同特别且单独地指出每个单独的出版物、专利或专利申请通过引用而并入。附图说明图1示出了在巨噬细胞中LPS对精氨酸酶I的上调。图2示出了精氨酸酶I表达的增加，伴随着PTEN的损失。图3示出了在PTEN缺乏的巨噬细胞中C/EBPβ的功能。图4示出了PI3K的组成性激活促进精氨酸酶I表达和向细胞外空间内的释放。图5示出了精氨酸酶I对T细胞极化的抑制。图6示出了用重组人精氨酸酶I治疗本领域公认的多发性硬化模型——实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)小鼠——的结果。图7描绘了测量用重组人精氨酸酶I治疗的关节炎小鼠的多个临床参数的图。图8示出了在用重组人精氨酸酶I治疗的关节炎小鼠中的爪肿胀减轻。图9示出了在用人重组人精氨酸酶I治疗的关节炎小鼠中的白介素6(IL-6)全身性释放减少。图10描绘了测量在胶原免疫后促炎性细胞因子的表达的图。图11是描绘用重组人精氨酸酶I治疗的实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)小鼠模型的临床评分的图。图12描绘了在用重组人精氨酸酶I治疗的EAE小鼠中免疫细胞群体的荧光激活细胞分选分析。图13描绘了荧光激活细胞分选实验的结果，表明用重组人精氨酸酶I治疗防止了T细胞增殖。图14是用于优化包含纯化精氨酸酶I的药物组合物的过程的示意图。图15是示出通过用mPEG-MAL聚乙二醇化(-SH修饰)的纯化的重组人精氨酸酶I消耗血清精氨酸的图。图16是示出采用在Lys残基上聚乙二醇化的多种纯化的重组人精氨酸酶消耗血清精氨酸的图。图17是示出多种纯化的重组人精氨酸酶I蛋白质通过胺(–NH2)缀合的聚乙二醇化程度的图。图18是示出纯化的聚乙二醇化的重组人精氨酸酶I的表位分析的图。图19示出了用纯化的人精氨酸酶I抑制的来自髓鞘少突胶质细胞糖蛋白(MOG)再刺激的T细胞的IFNγ和IL-17AmRNA表达水平。图20示出了用纯化的人精氨酸酶I抑制的来自髓鞘少突胶质细胞糖蛋白(MOG)再刺激的T细胞的IFNγ和IL-17A蛋白质表达水平。图21示出了用重组人精氨酸酶I治疗的实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)小鼠的临床评分的改善。图22是破骨细胞分化试验的示意图。图23是示出用重组人精氨酸酶I处理的分化野生型骨髓衍生的巨噬细胞的破骨细胞试验的图。图24是显示在破骨细胞发生过程中精氨酸酶I的表达可能丢失的图。图25示出了在破骨细胞分化过程中添加重组精氨酸酶I可以调节破骨细胞形成。图26是示出破骨细胞发生的阻断可依赖于重组人精氨酸酶I(recArgI)的催化功能的图。图27是示出一项试验的图，在该试验中，将重组精氨酸酶I添加至造血干细胞没有影响破骨细胞形成。图28是示出在破骨细胞发生的第0天或第6天，不同剂量的重组人精氨酸酶I(recArgI)的影响的图。图29是示出在与重组人精氨酸酶I(recArgI)一起温育及不温育的情况下，在分化7天后破骨细胞发生基因的mRNA表达水平的图。具体实施方式大部分生物每天暴露于许多不同的抗原。然而，一些动物具有能够对这样的抗原作出应答并防止引发或形成疾病的免疫系统。为了正常地起作用，免疫系统必须检测到多种多样的抗原，如病毒、寄生虫或变应原，并在体内引发对外来物质、异常细胞和/或异本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种治疗有需要的受试者中的炎性疾病的方法，该方法包括向所述受试者施用治疗有效量的纯化精氨酸酶或其功能性片段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.29 US 61/985,9241.一种治疗有需要的受试者中的炎性疾病的方法，该方法包括向所述受试者施用治疗有效量的纯化精氨酸酶或其功能性片段。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述炎性疾病是类风湿性关节炎。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述炎性疾病是多发性硬化。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶是重组精氨酸酶。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述重组精氨酸酶是聚乙二醇化的。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述聚乙二醇化的重组精氨酸酶是重组人精氨酸酶I。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述聚乙二醇化的重组人精氨酸酶I包含SEQIDNO:1、SEQIDNO:2、SEQIDNO:3、SEQIDNO:4、SEQIDNO:5、SEQIDNO:6、SEQIDNO:7、SEQIDNO:8、SEQIDNO:9、SEQIDNO:10、SEQIDNO:11、SEQIDNO:12、SEQIDNO:13、SEQIDNO:14、SEQIDNO:15或SEQIDNO:16。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶的治疗有效量为约1mg/Kg至约10mg/Kg。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶的治疗有效量为约10mg/Kg至约100mg/Kg。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶的治疗有效量大于100mg/Kg。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶在所述受试者中提供低于120μM的精氨酸血浆浓度。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶在所述受试者中提供低于80μM的精氨酸血浆浓度。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶在所述受试者中提供低于10μM的精氨酸血浆浓度。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述施用是静脉内施用。15.根据权利要求1所述的方法，其中所述治疗有效量的纯化重组精氨酸酶是单位剂型。16.根据权利要求1所述的方法，其中所述受试者是人。17.根据权利要求1所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶是部分纯化的。18.根据权利要求1所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶基本上是纯的。19.根据权利要求1所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶为至少95％纯。20.根据权利要求19所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶为至少99％纯。21.一种调节炎症的方法，该方法包括向受试者施用治疗有效量的纯化精氨酸酶或其功能性片段，其中所述施用调节所述炎症。22.根据权利要求21所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶是重组精氨酸酶。23.根据权利要求22所述的方法，其中所述重组精氨酸酶是聚乙二醇化的。24.根据权利要求23所述的方法，其中所述聚乙二醇化的重组精氨酸酶是聚乙二醇化的重组人精氨酸酶I。25.根据权利要求21所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶I抑制T细胞极化。26.根据权利要求21所述的方法，其中所述纯化的精氨酸酶调节细胞因子释放。27.根据权利要求26所述的方法，其中所述细胞因子是白介素6。28.根据权利要求26所述的方法，其中所述细胞因子是干扰素γ。29.根据权利要求21所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶包含SEQIDNO:1、SEQIDNO:2、SEQIDNO:3、SEQIDNO:4、SEQIDNO:5、SEQIDNO:6、SEQIDNO:7、SEQIDNO:8、SEQIDNO:9、SEQIDNO:10、SEQIDNO:11、SEQIDNO:12、SEQIDNO:13、SEQIDNO:14、SEQIDNO:15或SEQIDNO:16。30.根据权利要求21所述的方法，其中所述炎症与自身免疫病症相关。31.根据权利要求30所述的方法，其中所述自身免疫病症是多发性硬化。32.根据权利要求30所述的方法，其中所述自身免疫病症是类风湿性关节炎。33.根据权利要求31或32中任一项所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶的治疗有效量为约1mg/kg受试者体重至约10mg/kg受试者体重。34.根据权利要求31或32中任一项所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶的治疗有效量为约10mg/kg受试者体重至约100mg/kg受试者体重。35.根据权利要求31或32中任一项所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶的治疗有效量大于100mg/kg受试者体重。根据权利要求21所述的方法，其中所述纯化精氨酸酶的施用在所述受试者中提供不大于10μM的精氨酸血浆水平。36.根据权利要求21所述的方法，其中在24小时的时间段内向所述受试者施用至少一次治疗有效量的所述纯化精氨酸酶。37.根据权利要求21所述的方法，其中在48小时的时间段内向所述受试者施用至少一次治疗有效量的所述纯化精氨酸酶。38.根据权利要求21所述的方法，其中在1周的时间段内向所述受试者施用至少一次治疗有效量的所述纯化精氨酸酶。39.根据权利要求21所述的方法，其中在2周的时间段内向所述受试者施用至少一次治疗有效量的所述纯化精氨酸酶。40.根据权利要求21所述的方法，其中所述受试者是人。...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫尔诺特·沙鲍尔，斯蒂芬·布鲁姆尔，埃米内·沙辛，保罗·程，陈利，
申请(专利权)人：康达医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81