螯合碳水化合物结合蛋白的糖聚合物制造技术

本发明专利技术涉及分别包括与碳水化合物结合蛋白(CBP)结合的碳水化合物配体和部分的聚合物以及这些碳水化合物配体，并且涉及所述聚合物以及碳水化合物配体在诊断以及治疗与CBP介导的细胞毒性、凝集化或免疫复合物沉积形成有关的疾病方面的用途。具体地说，本发明专利技术涉及分别包括大量所述碳水化合物配体和部分的聚合物，所述配体和部分模拟由CBP结合的碳水化合物，所述CBP属于(i)细菌外毒素、(ii)凝集素和(iii)形成免疫复合物沉积的免疫球蛋白的组。此外，本发明专利技术涉及这些聚合物以及碳水化合物配体和部分各自在诊断以及治疗与CBP介导的细胞毒性、凝集化或免疫复合物沉积形成有关的疾病方面的用途。在一个实施例中，所述聚合物是聚赖氨酸。

Glycopolymer chelating carbohydrate binding protein

The invention relates to polymers including carbohydrate ligands and parts of carbohydrate ligands combined with carbohydrate binding protein (CBP) and these carbohydrate ligands, respectively, and to the use of the polymers and carbohydrate ligands in the diagnosis and treatment of diseases related to CBP mediated cytotoxicity, agglutination or immune complex deposition formation. In particular, the present invention relates to a polymer comprising a large number of said carbohydrate ligands and a portion of said polymers, said ligands and a portion of carbohydrate mimicking CBP binding, said CBP belonging to the group of (I) bacterial exotoxins, (II) lectins and (III) immunoglobulins forming immune complex deposition. In addition, the present invention relates to the use of these polymers, as well as carbohydrate ligands and portions, in the diagnosis and treatment of diseases related to CBP mediated cytotoxicity, agglutination or immune complex deposition. In one embodiment, the polymer is polylysine.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】螯合碳水化合物结合蛋白的糖聚合物
本专利技术涉及分别与碳水化合物结合蛋白(CBP)结合的碳水化合物配体和部分、包含这些碳水化合物配体的聚合物，并且涉及所述聚合物以及碳水化合物配体在诊断以及治疗与CBP介导的细胞毒性、凝集化或免疫复合物沉积形成有关的疾病方面的用途。
技术介绍
碳水化合物结合蛋白(CBP)的特征在于特定碳水化合物结构的选择性结合。CBP普遍存在，因此可以在人、动物、微生物、植物和真菌中被发现，其促进表面相互作用(例如细胞-细胞、细胞-基质、细胞-大分子、大分子-大分子的相互作用)。CBP通常促进粘附功能，但也可以参与信号传导功能。CBP通过其碳水化合物识别结构域(CRD)来解码由碳水化合物广泛多样性所组成的糖代码，所述碳水化合物覆盖细胞(糖基)、大量大分子(糖基化)或存在于细胞外基质中。CBP-碳水化合物二元相互作用的常见特征是低结合亲和力(通常以微摩尔范围计)和短解离半衰期(通常以秒范围计)。通常通过多价相互作用来克服二元CBP-碳水化合物复合物的低亲和力和短解离半衰期。碳水化合物和CBP在生理学和病理学条件下都发挥关键作用。(Holgersson等人,《免疫细胞生物学(ImmunolCellBiol》,2005,83,694-708；B.Ernst和J.Magnani,2009,8,661-677)与疾病特别相关的三种CBP类型是(i)细菌外毒素、(ii)凝集素和(iii)形成免疫复合物沉积的免疫球蛋白。(i)细菌外毒素严重感染是由分泌作为细菌外毒素的CBP的细菌引起的。CBP与宿主细胞表面碳水化合物相互作用，从而促进毒素附着。附着事件后，通常会产生导致细胞毒性和宿主细胞毒力增加的机制。这种具有碳水化合物结合特性的细菌外毒素的实例是志贺毒素(志贺氏痢疾杆菌(Shigelladysenteriae)和其它志贺氏菌属菌株(Shigellastrain))、志贺样毒素/维罗毒素(大肠杆菌(Escherichiacoli))、霍乱毒素(霍乱弧菌(Vibriocholerae))、不耐热肠毒素(肠毒性大肠杆菌)、毒素A(艰难梭菌(Clostridiumdifficile))、肉毒杆菌毒素(肉毒梭菌(Clostridiumbotulinum))、破伤风毒素(破伤风梭菌(Clostridiumtetani))以及百日咳博德氏杆菌(Bordetellapertussis)分泌的百日咳毒素。所有这些毒素均属于AB毒素组，即异六聚体AB5毒素(志贺毒素、志贺样毒素/维罗毒素、霍乱毒素，不耐热肠毒素、百日咳毒素)和二元AB毒素(破伤风毒素、肉毒杆菌毒素、毒素A)。A亚基负责导致宿主细胞损伤或破坏的酶功能，而B亚基负责宿主细胞表面上的碳水化合物受体结合以及随后毒素内化到宿主细胞中(J.W.Wilson,《研究生医学期刊(PostgradMedJ)》,2002,78,216-224；J.D.Esko、N.Sharon,《微生物凝集素：《血凝素、粘附素和毒素(Hemagglutinins,Adhesins,andToxins)》在：编辑：A.Varki、R.D.Cummings、J.D.Esko等人《糖生物学基础(EssentialsofGlycobiology)》第2版冷泉港(纽约):冷泉港实验室出版社(ColdSpringHarborLaboratoryPress)；2009第34章.从以下可以找到：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1907/)。由不同外毒素B亚基结合的碳水化合物结构是，例如GM1神经节苷脂(霍乱毒素和不耐热肠毒素)、Gb3糖脂(志贺毒素)、GT1b和GQ1b神经节苷脂(肉毒杆菌毒素)和GT1b神经节苷脂(破伤风毒素)(J.D.Esko,N.Sharon,《微生物凝集素：《血凝素、粘附素和毒素》在：编辑：A.Varki、R.D.Cummings、J.D.Esko等人《糖生物学基础》第2版冷泉港(纽约):冷泉港实验室出版社；2009第34章.从以下可以找到：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1907/)。百日咳毒素B亚基识别含有寡糖的Neu5Ac(α2-6)Gal(β1-4)GlcNAc和Neu5Ac(α2-3)Gal(β1-4)GlcNAc(S.H.Millen等人,《生物化学(Biochemistry)》,2010,49(28),5954-5967)，而艰难梭菌毒素A识别线性B-三糖Gal(α1-3)Gal(β1-4)GlcNAc以及含有Lewis抗原(例如LewisX和Y抗原)的结构相关的Gal(α1-4β)GlcNAc(C.-Y.(Yeh等人,《感染与免疫(InfectImmun)》,2008,76(3),1170-1178)。(ii)凝集素凝集素是免疫球蛋白，其结合红细胞上的碳水化合物抗原，从而引起患者中红细胞的凝集。这种凝集可以是自身免疫病因或不相容的移植/输血的原因。凝集素结合的最相关的碳水化合物是ABH系统的部分，即I系统和P系统。凝集素引起不同的病症，如与抗-I系统凝集素相关的冷凝集素疾病(CAD)，或与抗-P系统凝集素相关的阵发性冷性血红蛋白尿(PCH)(S.Berentsen和T.Sundic,《输血医学和血液疗法(TransfusMedHemother)》,2015,42(5):303-310)。移植或输血中的不相容性并发症通常与ABH碳水化合物抗原系统中的不相容性有关，并且由抗-A凝集素和抗-B凝集素介导(Holgersson等人,《免疫细胞生物学》,2005,83,694-708)。针对Tn(或唾液酸-Tn)碳水化合物抗原的凝集素与被称为Tn-聚凝集综合征的病症有关，所述病症的特征在于结合红细胞上的Tn抗原(GalNAc)和唾液酸-Tn(Neu5Ac(α2-6)GalNAc)的免疫球蛋白凝集红细胞。这种抗原仅在病理条件下暴露于红细胞表面，并与所述综合征中受损的T-合成酶(C1GALT1)活性相关(V.K.Crew等人,《英国血液病杂志(BrJHaematol)》,2008,142(4):657-667)。(iii)形成免疫复合物的免疫球蛋白致残性病症是由免疫复合物引起的，所述免疫复合物由针对其它免疫球蛋白上的碳水化合物抗原而产生的免疫球蛋白形成。形成的免疫复合物沉积在如肾脏等组织中，在那里其引起炎症和组织损伤。IgA肾病(也被称为IgA肾炎或伯格氏病(Bergerdisease)或并咽喉炎肾小球肾炎)和IgA血管炎(也称为亨诺-许兰氏紫癜(Purpura；HSP))是此类病症的实例，其特征在于肾小球中的肾小球系膜IgA免疫复合物沉积。这两种病症都与识别糖基化缺陷的的缺乏半乳糖的IgA1免疫球蛋白的免疫球蛋白有关，其中Tn-抗原(GalNAc)和唾液酸-Tn(Neu5Ac(α2-6)GalNAc)抗原在病理生理条件下暴露。识别Tn或唾液酸Tn抗原的免疫球蛋白主要是IgG或IgA同种型，但也可以是IgM同种型(B.Knoppova等人,《免疫学前沿(FrontImmun本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括大量化合物的聚合物，其中所述化合物包括碳水化合物部分和连接子Z，并且其中/n所述碳水化合物部分模拟由碳水化合物结合蛋白(CBP)识别的糖表位，其中所述CBP选自细菌外毒素、凝集素和形成免疫复合物沉淀的免疫球蛋白，并且其中/n所述连接子Z是-X-A-(B)

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170315 EP 17161162.71.一种包括大量化合物的聚合物，其中所述化合物包括碳水化合物部分和连接子Z，并且其中
所述碳水化合物部分模拟由碳水化合物结合蛋白(CBP)识别的糖表位，其中所述CBP选自细菌外毒素、凝集素和形成免疫复合物沉淀的免疫球蛋白，并且其中
所述连接子Z是-X-A-(B)p-(CH2)q-Y，其中
X是O或N(Ra)；
Ra是H、C1-4烷基、C1-4烷氧基、CH2C6H5、CH2CH2C6H5、OCH2C6H5或OCH2CH2C6H5；
A是C1-7亚烷基、OC1-7亚烷基、C1-4亚烷基-(OCH2CH2)rOC1-4亚烷基、OC1-7亚烷基-Rb或Rb-C1-7亚烷基，其中Rb是任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，并且其中r是0到6，优选地r是1、2或3，并且进一步优选地r是1；
B是NHC(O)或S；
p是0或1；
q是0到6，优选地q是0到4，并且进一步优选地q是0、2或3；
Y是SH、N3或NH2；并且
其中所述连接子Z通过其-X-基团与所述碳水化合物部分的还原端共价结合；并且其中
所述大量所述化合物借助于所述连接子Z与聚合物主链连接，并且其中所述连接通过所述连接子Z的Y-基团实现；并且
其中所述化合物并非



当所述聚合物主链是聚L-赖氨酸时。


2.根据权利要求1所述的聚合物，其中所述化合物是式(I)、式(II)、式(III)或式(IV)化合物，
其中式(I)是



其中RI1是H或Z或



其中RI2是H或Z；
其中，当RI1是H时，则RI2是Z；并且当RI1并非H时，则RI2是H；
并且其中RI3是H或



其中式(II)是



其中RII1是Z或



其中RII2是H或



并且其中RII3是H或Me；
其中式(III)是



其中RIII1是H或Z或



其中RIII2是H或Z；
其中当RIII1是H时，则RIII2是Z；并且当RIII1并非H时，则RIII2是H；
其中RIII3和RIII8独立地是H或



其中当RIII1并非时，
则RIII3是H；
其中RIII4是H或



其中当RIII4并非H时，则RIII8是H；
其中RIII3是H，则RIII4是H；
其中RIII5是H或



其中当RIII4或RIII5是时，则RIII1是H、Z或并且RIII3和RIII8是H；
其中RIII6是H或Z或



其中RIII7是H或Z；
其中当RIII6是H时，则RIII7是Z，并且当RIII6并非H时，则RIII7是H；
其中RIII9是H或Z或



其中m是1到3；
其中当RIII9是时，则RIII3、RIII4、RIII5和RIII8是H；
其中RIII10是H或



其中式(IV)是



其中RIV1是



其中RIV2和RIV4独立地是H或



其中RIV3是H或



其中当所述化合物是式(IV)化合物时，则所述连接子Z并非-N(Ra)-A-B-CH2-(CH2)q-SH，其中
Ra是H、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、CH2C6H5、CH2CH2C6H5、OCH2C6H5或OCH2CH2C6H5；
A是C1-7亚烷基、C1-C7-烷氧基、C1-4亚烷基-(OCH2CH2)rO-C1-4亚烷基或C1-C7-烷氧基-Rb，其中Rb是任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，并且其中r是0到6，优选地r是1、2或3，并且进一步优选地r是1；
B是NHC(O)、S或CH2；
q是0到6，优选地q是1、2、3或4，并且进一步优选地q是1或2；
在另外的优选实施例中，所述化合物是式(I)化合物。在另外的优选实施例中，所述化合物是式(II)化合物。在另外的优选实施例中，所述化合物是式(III)化合物。在另外的优选实施例中，所述化合物是式(IV)化合物。


3.根据权利要求1或2中任一项所述的聚合物，其中所述化合物是式3*、8*、22*、26*、31*、34*、37*、45*、47*-58*中任一个的化合物。











4.根据权利要求1到3中任一项所述的聚合物，其中所述连接子Z是-X-A-(B)p-(CH2)q-Y，其中
X是N(Ra)；
Ra是H、C1-4烷基、C1-4烷氧基、CH2C6H5、CH2CH2C6H5、OCH2C6H5或OCH2CH2C6H5；
A是C1-7亚烷基、OC1-7亚烷基、C1-4亚烷基-(OCH2CH2)rO-C1-4-亚烷基、OC1-7亚烷基-Rb或Rb-C1-7亚烷基，其中Rb是任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，并且其中r是0到6，优选地r是1、2或3，并且进一步优选地r是1；
B是NHC(O)或S；
p是0或1；
q是0到6，优选地q是0到4，并且进一步优选地q是0、2或3；
Y是SH、N3或NH2。


5.根据权利要求1到4中任一项所述的聚合物，其中所述连接子Z是-X-A-(B)p-(CH2)q-Y，其中
X是O；
A是C1-7亚烷基、C1-4亚烷基-(OCH2CH2)rOC1-4亚烷基或Rb-C1-7亚烷基，其中Rb是任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，并且其中r是0到6，优选地r是1、2或3，并且进一步优选地r是1；
B是NHC(O)或S；
p是0或1，并且其中优选地p是1；
q是0到6，优选地q是0到4，并且进一步优选地q是0、2或3；
Y是SH、N3或NH2。


6.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物，其中所述连接子Z具有选自式(a)到式(g)中任一个的式：



其中r是0到6，优选地为1到3，尤其是1，并且q是0到6，优选地为1、2和4，尤其是1或2。


7.根据权利要求1所述的聚合物，其中所述化合物是式3、8、22、26、31、34、37、45或48的化合物。








8.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物，其中所述聚合物主链是α-氨基酸聚合物、丙烯酸或甲基丙烯酸聚合物或共聚物、N-乙烯基-2-吡咯烷酮-乙烯醇共聚物、壳聚糖聚合物或聚磷腈聚合物，其中优选地，所述聚合物主链是α-氨基酸聚合物，并且其中进一步优选地，所述α-氨基酸聚合物的所述α-氨基酸是赖氨酸、鸟氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、谷氨酸或天冬氨酸。


9.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物，其中所述聚合物主链是聚赖氨酸，并且其中优选地，所述聚合物主链的分子量为1′000Da到300′000Da，进一步优选地，所述聚合物主链的分子量为30′000到150′...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·B·普菲斯特，R·赫伦多夫，B·厄斯特，
申请(专利权)人：泛欧制药公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH