组织特异性WNT信号增强分子和其用途制造技术

本公开提供了组织特异性Wnt信号增强分子以及使用这些分子增加靶向组织中的Wnt信号传导的相关方法。

Tissue Specific WNT Signal Enhancer Molecules and Their Applications

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】组织特异性WNT信号增强分子和其用途相关申请的交叉引用本申请要求于2017年1月26日提交的美国临时申请第62/450,804号和于2017年4月19日提交的美国临时申请第62/487,135号的优先权，所述美国临时申请中的每一个都以全文引用的方式并入本文中。关于序列表的声明与本申请相关的序列表以文本格式提供以代替纸质副本，并且在此通过引用并入本说明书中。包含序列表的文本文件的名称是SRZN_003_02WO_ST25.txt。所述文本文件为454KB，于2018年1月26日创建，并且通过EFS-Web以电子方式提交。
本公开涉及组织特异性Wnt信号增强分子(例如，融合蛋白)以及使用组织特异性Wnt信号增强分子介导E3连接酶、ZNRF3/RNF43的组织特异性内化或螯合从而以组织特异性方式稳定Wnt受体并增强Wnt信号传导并治疗和预防各种疾病和病症的相关方法，所述组织特异性Wnt信号增强分子包括结合E3泛素连接酶、ZNRF3或RNF43的结构域和组织特异性细胞表面受体结合结构域。
技术介绍
Wnt(“无翅相关整合位点”或“无翅和Int-1”或“无翅-Int”)配体和其信号在控制多个基本器官和组织(包含骨、肝、皮肤、胃、肠、肾、中枢神经系统、乳腺、味蕾、卵巢、耳蜗和许多其它组织)的发育、内稳态和再生中发挥了关键作用(例如，由Clevers、Loh和Nusse综述，2014；346:1248012)。对Wnt信号传导通路的调节具有治疗退行性疾病和组织损伤的潜力。为了实现此目标，期望开发以组织特异性或细胞类型特异性的方式调节Wnt信号传导活性的策略以避免不希望的效果。将Wnt信号传导作为治疗剂调节的挑战之一是存在多个Wnt配体和Wnt受体、卷曲受体1-10(Fzd1-10)，其中许多组织表达多个Fzd和重叠的Fzd。典型Wnt信号还涉及作为共受体的低密度脂蛋白(LDL)受体相关蛋白5(LRP5)或低密度脂蛋白(LDL)受体相关蛋白6(LRP6)，所述共受体在除了Fzd之外的各种组织中广泛表达。R-脊椎蛋白1-4是扩增Wnt信号的配体家族。R-脊椎蛋白中的每一个通过受体复合物起作用，所述受体复合物一端含有锌指和环指3(ZNRF3)或环指蛋白43(RNF43)并且另一端含有含富亮氨酸重复的G蛋白偶联受体4-6(LGR4-6)(例如，由Knight和Hankenson综述，2014,《基质生物学(MatrixBiology)》；37:157-161)。R-脊椎蛋白也可能通过另外的作用机制发挥作用。ZNRF3和RNF43是两种膜结合的E3连接酶，其特异性靶向Wnt受体(Fzd1-10和LRP5或LRP6)以进行降解。R-脊椎蛋白与ZNRF3/RNF43和LGR4-6的结合使三元复合物清除或螯合，所述三元复合物从Wnt受体中移除E3连接酶并稳定Wnt受体，从而导致Wnt信号增强。每个R-脊椎蛋白含有两个弗林蛋白酶结构域(1和2)，其中弗林蛋白酶结构域1与ZNRF3/RNF43结合，并且弗林蛋白酶结构域2与LGR4-6结合。含有弗林蛋白酶结构域1和2的R-脊椎蛋白的片段足以使Wnt信号传导扩增。虽然R-脊椎蛋白效果依赖于Wnt信号，但由于LGR4-6和ZNRF3/RNF43两者在各种组织中广泛表达，因此R-脊椎蛋白的效果是非组织特异性的。显而易见的是，本领域需要用于治疗和预防具体疾病和病症的组织特异性Wnt信号增强分子。本专利技术通过提供可用于以组织特异性方式增强Wnt活性的组合物和方法来解决此需要。
技术实现思路
本专利技术涉及组织特异性Wnt信号增强分子以及其例如在增加靶组织中Wnt信号传导并治疗将受益于增加的Wnt信号传导的疾病或病状方面的用途。在一个实施例中，本专利技术提供了一种组织特异性Wnt信号增强分子或其药学上可接受的盐，其包括第一结构域和第二结构域，所述第一结构域特异性结合选自ZNRF3和RNF43的一个或多个跨膜E3泛素连接酶，所述第二结构域特异性结合组织特异性细胞表面分子，其中所述分子增加了包括所述组织特异性细胞表面分子的组织中的Wnt信号传导。在某些实施例中，所述组织选自由以下组成的组：骨组织、肝组织、皮肤组织、胃组织、肠组织、口腔粘膜组织、肾组织、中枢神经系统组织、乳腺组织、味蕾组织、卵巢组织、内耳组织(包含耳蜗组织和前庭组织)、毛囊、胰腺组织、视网膜组织、血管组织、角膜组织、心脏组织和肺组织。在各个实施例中，所述第一结构域和所述第二结构域中的任一者或两者是多肽、抗体、小分子、天然配体、非天然配体或其变体。在Wnt信号增强分子的特定实施例中，所述第一结构域包括第一多肽序列和/或所述第二结构域包括第二多肽序列。在特定实施例中，所述分子是包括所述第一多肽序列和所述第二多肽序列的融合蛋白。在某些实施例中，所述第一多肽序列包括R-脊椎蛋白序列或其片段或变体。在特定实施例中，所述R-脊椎蛋白是R-脊椎蛋白-1、R-脊椎蛋白-2、R-脊椎蛋白-3或R-脊椎蛋白-4，例如，人R-脊椎蛋白-1-4。在某些实施例中，所述第一多肽序列包括R-脊椎蛋白弗林蛋白酶结构域1或其片段或变体。在特定实施例中，所述第一多肽序列是野生型序列或经过修饰的序列。另外，所述第一多肽序列与LGR4-6的结合相比于与对应的天然全长R-脊椎蛋白的结合可以有所增加、类似或有所降低。在一些实施例中，所述R-脊椎蛋白或所述R-脊椎蛋白弗林蛋白酶结构域1与存在于SEQIDNO:1-4中的所述R-脊椎蛋白或所述R-脊椎蛋白弗林蛋白酶1结构域中的任一个具有至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％或至少95％的一致性。在某些实施例中，所述第二多肽序列是多肽；抗体或其片段或变体；或配体或其片段或变体。在本文公开的所述组织特异性Wnt信号增强分子的某些说明性实施例中：所述组织是骨组织，并且所述细胞表面受体是甲状旁腺激素受体1(PTH1R)；所述组织是肝组织，并且所述细胞表面受体是脱唾液酸糖蛋白受体1(ASGR1)、脱唾液酸糖蛋白受体2(ASGR2)、转铁蛋白受体2(TFR2)或溶质载体家族10成员1(SLC10A1)；或者所述组织是口腔粘膜组织，并且所述细胞表面受体是含LY6/PLAUR结构域的蛋白3(LYPD3)或桥粒芯糖蛋白3(DSG3)。在本文公开的所述组织特异性Wnt信号增强分子的某些说明性实施例中：所述细胞表面分子是PTH1，并且所述第二多肽序列特异性结合PTH1R；所述细胞表面分子是ASGR1，并且所述第二多肽序列特异性结合ASGR1；所述细胞表面分子是ASGR2，并且所述第二多肽序列特异性结合ASGR2；所述细胞表面分子是SLC10A1，并且所述第二多肽序列特异性结合SLC10A1；所述细胞表面分子是TFR2，并且所述第二多肽序列特异性结合TFR2；所述细胞表面分子是LYPD3，并且所述第二多肽序列特异性结合LYPD3；或者所述细胞表面分子是DSG3，并且所述第二多肽序列特异性结合DSG3，其中所述第二多肽是所述细胞表面分子的抗体或其片段、小分子、或配体或其片段或变体。在本文描述的所述组织特异性Wnt信号增强分子的特定实施例中，所述第一结构域和所述第二结构域通过接头部分连接。在某些实施例中，所述接头部分是肽基接头序列。在特定实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组织特异性Wnt(“无翅相关整合位点”或“无翅和Int‑1”或“无翅‑Int”)信号增强分子或其药学上可接受的盐，其包括第一结构域和第二结构域，所述第一结构域特异性结合选自锌指和环指3(ZNRF3)和环指蛋白43(RNF43)的一个或多个跨膜E3泛素连接酶，所述第二结构域特异性结合组织特异性细胞表面分子，其中化合物增加了包括所述组织特异性细胞表面分子的组织中的Wnt信号传导。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.26 US 62/450,804;2017.04.19 US 62/487,1351.一种组织特异性Wnt(“无翅相关整合位点”或“无翅和Int-1”或“无翅-Int”)信号增强分子或其药学上可接受的盐，其包括第一结构域和第二结构域，所述第一结构域特异性结合选自锌指和环指3(ZNRF3)和环指蛋白43(RNF43)的一个或多个跨膜E3泛素连接酶，所述第二结构域特异性结合组织特异性细胞表面分子，其中化合物增加了包括所述组织特异性细胞表面分子的组织中的Wnt信号传导。2.根据权利要求1所述的分子，其中所述组织选自由以下组成的组：骨组织、肝组织、皮肤组织、胃组织、肠组织、口腔粘膜组织、肾组织、中枢神经系统组织、乳腺组织、味蕾组织、卵巢组织、内耳组织(包含耳蜗组织和前庭组织)、毛囊、胰腺组织、视网膜组织、角膜组织、心脏组织和肺组织。3.根据权利要求1或权利要求2所述的分子，其中所述第一结构域包括第一多肽序列和/或所述第二结构域包括第二多肽序列。4.根据权利要求3所述的分子，其中所述化合物是包括所述第一多肽序列和所述第二多肽序列的融合蛋白或抗体。5.根据权利要求3或权利要求4所述的分子，其中所述第一多肽序列包括：a)R-脊椎蛋白多肽序列或其片段或变体，其中所述R-脊椎蛋白任选地为R-脊椎蛋白-1、R-脊椎蛋白-2、R-脊椎蛋白-3或R-脊椎蛋白-4；或b)R-脊椎蛋白弗林蛋白酶结构域1序列以及任选地野生型或突变的弗林蛋白酶结构域2或其片段或变体，其中所述第一多肽序列与含富亮氨酸重复的G蛋白偶联受体4-6(LGR4-6)的结合相比于全长R-脊椎蛋白任选地有所降低。6.根据权利要求5所述的分子，其中所述R-脊椎蛋白弗林蛋白酶结构域1与存在于SEQIDNO:1-4中的所述弗林蛋白酶1结构域中的任一个弗林蛋白酶1结构域具有至少90％的一致性。7.根据权利要求3到6中任一项所述的分子，其中所述第二多肽序列是肽；多肽；抗体或其片段；或配体或其片段或变体。8.根据权利要求1到7中任一项所述的分子，其中：a)所述组织是骨组织，并且所述细胞表面分子是甲状旁腺激素受体1(PTH1R)；b)所述组织是肝组织，并且所述细胞表面分子是脱唾液酸糖蛋白受体1(ASGR1)、脱唾液酸糖蛋白受体2(ASGR2)、转铁蛋白受体2(TFR2)或溶质载体家族10成员1(SLC10A1)；或c)所述组织是口腔粘膜，并且所述细胞表面分子是含Ly6/PLAUR结构域的蛋白3(LYPD3)或桥粒芯糖蛋白(DSG3)。9.根据权利要求3到8中任一项所述的分子，其中：a)所述细胞表面分子是甲状旁腺激素受体1(PTH1R)，并且所述第二多肽序列特异性结合PTH1R；b)所述细胞表面分子是脱唾液酸糖蛋白受体1(ASGR1)，并且所述第二多肽序列特异性结合ASGR1；c)所述细胞表面分子是脱唾液酸糖蛋白受体2(ASGR2)，并且所述第二多肽序列特异性结合ASGR2；d)所述细胞表面分子是溶质载体家族10成员1(SLC10A1)，并且所述第二多肽序列特异性结合溶质载体家族10成员1(SLC10A1)；e)所述细胞表面分子是转铁蛋白受体2(TFR2)，并且所述第二多肽序列特异性结合TFR2；f)所述细胞表面分子是含Ly6/PLAUR结构域的蛋白3(LYPD3)，并且所述第二多肽序列特异性结合LYPD3；或g)所述细胞表面分子是桥粒芯糖蛋白(DSG3)，并且所述第二多肽序列特异性结合DSG3，其中所述第二多肽是所述细胞表面分子的抗体或其片段或不同于抗体的肽或多肽、小分子、或配体或其片段或变体。10.根据权利要求1到9中任一项所述的分子，其中所述第一结构域和所述第二结构域通过接头部分连接。11.根据权利要求10所述的分子，其中所述接头部分是肽基接头序列。12.根据权利要求11所述的分子，其中所述接头序列包括选自由以下组成的组的一个或多个氨基酸：甘氨酸、天冬酰胺、丝氨酸、苏氨酸和丙氨酸。13.一种编码根据权利要求4到12中任一项所述的融合蛋白的核酸序列。14.根据权利要求13所述的核酸序列，其中所述核酸序列是DNA或mRNA。15.一种载体，其包括根据权利要求13所述的核酸序列。16.根据权利要求15所述的载体，其中所述载体是表达载体，所述表达载体包括可操作地连接到所述核酸序列的启动子序列。17.根据权利要求15所述的载体，其中所述载体是病毒，所述病毒包括可操作地连接到所述核酸序列的启动子序列。18.一种宿主细胞，其包括根据权利要求16所述的载体。19.一种用于产生根据权利要求4到12中任一项所述的融合多肽的方法，所述方法包括：在所述融合多肽由所述表达载体表达的条件下培养根据权利要求18所述的宿主细胞。20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括分离产生的所述融合多肽的步骤。21.一种药物组合物，其包括：(i)有效量的根据权利要求1到12中任一项所述的分子、根据权利要求13到14中任一项所述的核酸序列、根据权利要求15到17中任一项所述的载体或根据权利要求18所述的宿主细胞；以及(ii)药学上可接受的稀释剂、佐剂或载剂。22.根据权利要求21所述的药物组合物，其包括所述有效量的根据权利要求1到12中任一项所述的分子以及有效量的Wnt多肽、Norrin多肽或Wnt信号传导激动剂分子。23.根据权利要求21所述的药物组合物，其包括所述有效量的根据权利要求13到14中任一项所述的核酸序列以及有效量的对Wnt多肽、Norrin多肽或Wnt信号传导激动剂分子进行编码的核酸序列，其中对所述Wnt多肽、所述Norrin多肽或所述Wnt信号传导激动剂分子进行编码的所述核酸序列任选地为DNA或mRNA。24.根据权利要求23所述的药物组合物，其中根据权利要求13到14中任一项所述的核酸序列和/或对所述Wnt多肽、所述Norrin多肽或所述Wnt信号传导激动剂分子进行编码的所述核酸序列是经过修饰的mRNA。25.根据权利要求22所述的药物组合物，其包括所述有效量的根据权利要求15到17中任一项所述的载体和有效量的包括对Wnt多肽、Norrin多肽或Wnt信号传导激动剂分子进行编码的核酸序列的载体，其中包括对所述Wnt多肽、所述Norrin多肽或所述Wnt信号传导激动剂分子进行编码的所述核酸序列的所述载体任选地为表达载体。26.一种药物组合物，其包括：(i)有效量的对Wnt多肽、Norrin多肽或Wnt信号传导激动剂分子进行编码的核酸；以及(ii)药学上可接受的稀释剂、佐剂或载剂。27.根据权利要求26所述的药物组合物，其中所述核酸为DNA或mRNA，任选地经过修饰的mRNA。28.根据权利要求26所述的药物组合物，其中所述核酸存在于表达载体中，任选地存在于病毒载体中。29.根据权利要求22到28中任一项所述的药物组合物，其中所述Wnt多肽是选自以下的哺乳动物Wnt多肽：Wnt1、Wnt2、Wnt2B、Wnt3、Wnt3A、Wnt4、Wnt5A、Wnt5B、Wnt6、Wnt7A、Wnt7B、Wnt8A、Wnt8B、Wnt9A、Wnt9B、Ant10A、Wnt10B、Wnt11和Wnt16以及前述Wnt多肽中的任一个Wnt多肽的功能变体和片段。30.根据权利要求22到28中任一项所述的药物组合物，其中所述Norrin多肽是哺乳动物Norrin多肽或其功能变体或片段。31.根据权利要求22到28中任一项所述的药物组合物，其中所述Wnt信号传导激动剂分子是使卷曲(Fzd)受体与Lrp5/6二聚化的水溶性Wnt信号传导激动剂。32.根据权利要求31所述的药物组合物，其中所述wnt信号传导激动剂分子包括多肽。33.根据权利要求32所述的药物组合物，其中所述多肽包括对一种或多种Fzd蛋白具有高亲和力的结合结构域和对Lrp5/Lrp6蛋白具有高亲和力的结合结构域，并且其中所述结合结构域任选地直接连接或通过接头连接。34.一种用于增加靶组织中的Wnt(“无翅相关整合位点”或“无翅和Int-1”或“无翅-Int”)信号传导的方法，所述方法包括使所述靶组织与以下接触：a)根据权利要求1到12中任一项所述的分子；根据权利要求13到14中任一项所述的核酸；根据权利要求15到17中任一项所述的载体；或根据权利要求18所述的宿主细胞，其中所述第二结构域特异性结合所述靶组织上的细胞特异性表面分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正健，詹妮弗·吉恩·布雷迪，亚伦·肯·佐藤，叶文琛，李阳，山口铁平，
申请(专利权)人：瑟罗泽恩公司，
类型：发明
国别省市：美国,US