用肉毒杆菌毒素治疗自主神经疾病制造技术

本发明专利技术涉及用包含来自BoNT/B、BoNT/D、BoNT/D‑C、BoNT/F或BoNT/G的Hcc结构域治疗自主神经疾病，其中待施用于患者的梭菌神经毒素的剂量等同于或低于通常用于治疗相同自主神经疾病的BoNT/A的剂量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用肉毒杆菌毒素治疗自主神经疾病本专利技术涉及用神经毒素治疗自主神经疾病(autonomicdisorders)。梭菌属(Clostridia)中的细菌产生高度强效且特异的蛋白质毒素，所述毒素毒害它们被递送至的神经元和其他细胞。此类梭菌毒素的例子包括破伤风梭菌(C.tetani)产生的神经毒素(TeNT)和肉毒梭菌(C.botulinum)产生的神经毒素(BoNT)血清型A-G，以及巴拉迪梭菌(C.baratii)和丁酸梭菌(C.butyricum)产生的神经毒素。梭菌神经毒素通过抑制外周神经系统、特别地通过抑制神经肌肉接头处的胆碱能传递而引起肌肉麻痹，并因此可以是致死的。实际上，梭菌神经毒素被合成为单链多肽，其通过蛋白水解切割事件在翻译后被修饰以形成通过二硫键连接在一起的两条多肽链。切割发生在特定的切割位点，通常称为活化位点，其位于提供链间二硫键的半胱氨酸残基之间。正是这种双链(dichain)形式是毒素的活性形式。两条链称为重链(H链)(其具有大约100kDa的分子量)和轻链(L链)(其具有大约50kDa的分子量)。H链包含N-末端易位组分(HN结构域)和C-末端靶向组分(Hc结构域)。切割位点位于L链和HN结构域之间。梭菌神经毒素的作用方式取决于五个不同的步骤：(1)Hc结构域与其靶神经元的细胞膜结合，然后(2)结合的毒素通过内体内化到细胞中(3)HN结构域将L链跨内体膜易位并进入胞质溶胶；(4)L链对称为SNARE蛋白的细胞内转运蛋白进行蛋白水解切割，其提供非细胞毒性的蛋白酶功能；以及(5)抑制靶细胞的细胞分泌。在事件的这种级联中，SNARE蛋白(可溶性N-乙基马来酰亚胺敏感因子(N-ethylmaleimide-SensitiveFactor)附着蛋白受体)是细胞内囊泡融合的必要组成部分，并因此是分子通过囊泡运输从细胞分泌所不可或缺的。存在于神经元中的SNARE蛋白质的例子尤其包括SNAP-25、VAMP或突触融合蛋白。另一方面，L链的非细胞毒性蛋白酶功能是锌依赖性内肽酶活性，其对SNARE蛋白表现出高的底物特异性。因此，梭菌神经毒素的非细胞毒性蛋白酶一旦被递送至神经元靶细胞，就会通过裂解其底物SNARE蛋白而抑制神经递质的释放，从而导致神经麻痹。由于梭菌神经毒素独特的特性，梭菌神经毒素诸如肉毒杆菌毒素(botulinumtoxin)已成功用于大范围的治疗应用中，尤其是运动和自主神经疾病，以恢复例如多动神经末梢的活动达到正常水平。到目前为止，已经描述了至少七个抗原性独特的BoNT血清型，即BoNT/A,BoNT/B,BoNT/C,BoNT/D,BoNT/E,BoNT/F,BoNT/G(Rossetto,O.等人，"Botulinumneurotoxins:genetic,structuralandmechanisticinsights."NatureReviewsMicrobiology12.8(2014):535-549)。尽管有这种多样性，BoNT/A仍然是治疗中的血清型选择，有三种市售的商业制剂(和)，而市场上只有一种BoNT/B产品到目前为止，这些BoNT/A和BoNT/B产品是从梭菌属菌株中纯化的毒素，是目前监管机构批准的两种仅用于人类的BoNT血清型，其应用范围尤其包括：痉挛、膀胱功能障碍或多汗症(对于BoNT/A)(参见例如https://www.medicines.orq.Uk/emc/medicine/112,https://www.medicines.orq.uk/emc/medicine/870,https://www.medicines.orq.uk/emc/medicine/2162，在此通过全部引用并入本文作为参考)至宫颈肌张力障碍(对于BoNT/B)(参见例如，https://www.medicines.orq.uk/emc/medicine/20568，在此通过全部引用并入本文作为参考)。然而，在它们的治疗应用中观察到的当前限制是在患者中产生中和抗体，这使得将来的治疗无效。尽管很少报道的抗原性问题，但到目前为止，主要针对BoNT/A产品报道了这类抗体应答，而BoNT/A产品仍然是肉毒杆菌毒素的首选。这些免疫应答已被鉴定为与毒素剂量直接相关(Lange,O.,等人，NeutralizingantibodiesandsecondarytherapyfailureaftertreatmentwithbotulinumtoxintypeA:muchadoaboutnothing？ClinNeuropharmacol,2009,32,213-218)。毒素扩散到身体其他部位也可能产生不良反应，并且毒素扩散的可能性与注射剂量直接相关。因为中和抗体的产生和毒素扩散都与注射剂量直接相关，所以本领域需要用能够以较低剂量实现相同水平的治疗效果的产品，例如备选的BoNT血清型，来治疗患者。在这方面的挑战是各种BoNT血清型的操作方式(modusoperandi)差异，这似乎转化为针对同一疾病的治疗功效差异。实际上，为了发挥临床活性，肉毒杆菌毒素必须获得进入其靶细胞的神经元末端。为此，BoNT通过它们的受体结合结构域(BoNT-Hc)与它们的特定受体结合，从而靶向并进入神经元，这在文献中有明确定义(Schiavo,G.,Matteoli,M.&Montecucco,C.Neurotoxinsaffectingneuroexocytosis,PhysiolRev,2000,80,717-766)。受体结合通常决定了BoNTs识别神经元的功效和特异性。BoNT/B、D-C和G共享两个同源的突触囊泡蛋白：突触蛋白(synaptotagmin)I和II(SytI/II)作为它们的受体，而BoNT/A、E、D和F使用另一个突触囊泡蛋白SV2。在这方面，应该注意，BoNT血清型与它们的蛋白受体的结合亲和力也可因物种而异：例如，BoNT/B，/D-C和/G在啮齿动物的运动神经末梢对SytII的亲和力比对SytI的亲和力高得多，而在人类中，对SytI的亲和力比SytII大－这种差异是由于啮齿动物和人类SytII序列之间存在独特的氨基酸变化所致。由于这种氨基酸变化，与小鼠SytII相比，人SytII介导BoNT/B，/D-C和/G进入的效率显著较小。这也意味着，在人类中，BoNT/B，/D-C和/G的高亲和力受体似乎仅限于次要受体SytI，至少在运动神经元中如此。所有这些发现可能为临床观察提供了一种解释，即在宫颈肌张力障碍患者中，要达到相同水平的治疗效果，似乎需要远比BoNT/A(其结合不同的受体)更高剂量的BoNT/B(BrashearA.等人，SafetyandefficacyofNeuroBloc(botulinumtoxintypeB)intypeA-resistantcervicaldystonia,1999,Neurology53,1431-1438；Pappert,E.J.&Germanson,T.BotulinumtoxintypeBvs.typeAintoxin-naivepat本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于在人类患者中治疗自主神经疾病的梭菌神经毒素，其中梭菌神经毒素包含来自BoNT/B、BoNT/F、BoNT/D、BoNT/D-C或BoNT/G的Hcc结构域，且其中待施用于患者的所述梭菌神经毒素的剂量低于或等同于治疗所述自主神经疾病的BoNT/A的剂量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171220 EP 17306840.41.用于在人类患者中治疗自主神经疾病的梭菌神经毒素，其中梭菌神经毒素包含来自BoNT/B、BoNT/F、BoNT/D、BoNT/D-C或BoNT/G的Hcc结构域，且其中待施用于患者的所述梭菌神经毒素的剂量低于或等同于治疗所述自主神经疾病的BoNT/A的剂量。


2.梭菌神经毒素的用途，用于制备在人类患者中治疗自主神经疾病的药物，其中梭梭菌神经毒素包含来自BoNT/B、BoNT/F、BoNT/D、BoNT/D-C或BoNT/G的Hcc结构域，且其中待施用于患者的所述梭菌神经毒素的剂量低于或等同于治疗所述自主神经疾病的BoNT/A的剂量。


3.在需要其的人类患者中治疗自主神经疾病的方法，所述方法包括：向患者施用包含来自BoNT/B、BoNT/F、BoNT/D、BoNT/D-C或BoNT/G的Hcc结构域的梭菌神经毒素，其剂量低于或等同于治疗所述自主神经疾病的BoNT/A的剂量。


4.根据权利要求1的用途的梭菌神经毒素，根据权利要求2的用途或根据权利要求3的方法，其中所述梭菌神经毒素的剂量低于治疗所述自主神经疾病的BoNT/A的剂量约1.1倍至约100倍，所述剂量优选地以纳克计量。


5.根据任一前述权利要求所述的用途的梭菌神经毒素、用途或方法，其中所述梭菌神经毒素的剂量是从约0.00025ng至约3ng的范围。


6.根据任一前述权利要求所述的用途的梭菌神经毒素、用途或方法，其中所述自主神经疾病选自平滑肌疾病，高分泌疾病，呼吸系统疾病，具有自主神经成分的炎性疾病，神经内分泌疾病和与中枢神经系统疾病直接相关的其他自主神经疾病。


7.根据任一前述权利要求所述的用途的梭菌神经毒素、用途或方法，其中所述Hcc结构域是BoNT/BHcc结构域或BoNT/FHcc结构域。


8.根据任一前述权利要求所述的用途的梭菌神经毒素、用途或方法，其中所述BoNT/BHcc结构域包含至少一个氨基酸残基突变，与天然BoNT/BHcc结构域相比，所述至少一个氨基酸残基突变增加所述Hcc结构域对人SytII受体的结合亲和力至少50％。


9.根据权利要求8所述的用途的梭菌神经毒素、用途或方法，其中所述至少一个氨基酸残基突变选自1118M、1183M、1191M、1191I、1191Q、1191T、1199Y、1199F、1199L、1201V、1191C、1191V、1191L、1191Y、1199W、1199E、1199H、1178Y、1178Q、1178A、1178S、1183C、1183P和它们的任一组合。


10.根据权利要求8或9所述的用途的梭菌神经毒素、用途或方法，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·克虏伯，J·梅盖尔吕多尔，B·彼格诺尔，
申请(专利权)人：益普生生物制药有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB