原子量子簇的治疗用途制造技术

提供了涉及原子量子簇(AQCs)的组合物和治疗用途的发明专利技术，特别是基本上由包含5个零价过渡金属原子的AQCs组成的组合物，用于治疗细胞增殖性病症。

Therapeutic uses of atomic quantum clusters

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】原子量子簇的治疗用途专利
本专利技术涉及原子量子簇(atomicquantumclusters)、特别是由5个零价过渡金属原子组成的原子量子簇的治疗用途。专利技术背景氧化还原稳态对于细胞存活是必需的。硫醇在维持氧化还原平衡中起重要作用。氨基酸半胱氨酸侧链中的硫原子可以以多种不同的氧化态存在。在生理条件下，半胱氨酸的硫原子在硫醇和二硫化物状态(分别是还原的和氧化的)之间可逆地转变，但是向更高氧化态(除了磺酸之外)的转变是不可逆的，这意味着蛋白质仅可通过合成新的蛋白质来替代。在其不同隔室(仅除了内质网之外)中的细胞是持续减少的蛋白质，其在氧的存在下自发氧化。在细胞内，蛋白质功能取决于它们的硫氧化态。存在两个重叠的系统，谷胱甘肽和硫氧还蛋白系统，它们在整个进化过程中被很好地保存下来，并且发挥功能使蛋白质半胱氨酸保持为功能性还原态。在细胞的正常代谢期间产生了活性氧类别(ROS)，谷胱甘肽和硫氧还蛋白系统通过保持还原态来保护细胞免于氧化损伤。如果ROS水平升高并超过谷胱甘肽和硫氧还蛋白系统的缓冲能力，则可发生信号通路和基因表达的激活，诱导细胞凋亡。活性增殖性肿瘤细胞显示出呼吸增加和因而显示出较高的ROS水平。而且，人类肿瘤显示出血管形成不足，这促成葡萄糖饥饿和ROS增加(归因于氧化还原稳态失衡)。WO2012/059572描述了至少一种AQC和至少一种抗肿瘤药的组合，用于预防和/或治疗细胞增殖性病症。该申请描述了由2至25个零价过渡金属原子组成的AQCs，其对癌细胞系具有细胞毒性和抗增殖作用，因此可用于与抗肿瘤剂组合以治疗细胞增殖性病症。本专利技术的一个目的是提供AQCs的改善的治疗组合物。专利技术简述在第一个方面，本专利技术提供了用于治疗细胞增殖性病症的组合物，其包含由5个零价过渡金属原子组成的原子量子簇(AQCs)。在另一个方面，本专利技术提供了如本文定义的组合物在制备用于治疗细胞增殖性病症的药物组合物中的用途。在另一个方面，本专利技术提供了包含由5个零价过渡金属原子组成的原子量子簇(AQCs)的组合物作为用于增殖性细胞的放射疗法增敏剂的用途。在另一个方面，本专利技术提供了预防或治疗细胞增殖性病症的方法，该方法包括给需要其的患者施用治疗有效量的如本文定义的组合物。在另一个方面，本专利技术提供了预防或治疗细胞增殖性病症的方法，该方法包括给需要其的患者施用治疗有效量的包含由5个零价过渡金属原子组成的原子量子簇(AQCs)的组合物，其中所述方法不包括用另外的抗肿瘤药治疗所述患者。在另一个方面，本专利技术提供了预防或治疗细胞增殖性病症的方法，该方法包括给需要其的患者施用治疗有效量的包含由5个零价过渡金属原子组成的原子量子簇(AQCs)的组合物与放射疗法的组合。这些及其它方面更详细地描述在下述说明书中。附图简述图1：Ag5-AQC与大肠杆菌(E.Coli)硫氧还蛋白的相互作用。如所看到的那样，Ag5-AQC(大的灰色五元分子)结合半胱氨酸(黑色箭头突出显示的分子)残基，形成活性位点。结合能量是有利的(-167kJ/mol)。图2：半胱氨酸(a)和谷胱甘肽(b)和相应的加入有Ag5-AQCs的那些(分别为c&d)的标准化硫K边缘X-射线吸收近边结构(S-KXANES)光谱。右图显示了左侧图的放大区域。垂直的实线和虚线指与不同S-氧化态相关的能量位点。图3：(a)半胱氨酸和用不同浓度Ag5-AQC处理的半胱氨酸、(b)相对于参考储备浓度(RSC)按1:106稀释、(c)相对于RSC按1:103稀释和(d)RSC的标准化S-KXANES光谱。竖线表示不同S-氧化态的相应能量。图4：用Ag5-AQC处理之前(a)和之后(b)的含有PBS的硫氧还蛋白水溶液的标准化S-KXANES光谱。竖线表示不同S-氧化态的相应能量。图5：用Ag5-AQCs、过氧化氢(H2O2)和羟基自由基(HO·)单独或以各种组合氧化的硫氧还蛋白(TRX)的百分比，如x-轴所示。图6：在各种处理后的硫氧还蛋白半胱氨酸的硫氧化数目。硫氧化受到Ag5-AQCs、过氧化氢(H2O2)和羟基自由基(HO·)的影响。与Ag5-AQC的组合极大增强了H2O2和HO·的作用。图7：在加入单独(对照)或与Ag5-AQC组合的不同浓度的二硫苏糖醇(DTT)后测量了大肠杆菌(E.Coli)存活。在不存在DTT(0mM)下，低浓度的Ag5-AQC杀死细菌。当与Ag5-AQC共同施用增加浓度的DTT(0.1mM)时，细菌生存力被部分地恢复，表明DTT拯救了E.Coli免受Ag5-AQC的作用。因此，10mM的DTT对细菌有毒性，然而与Ag5-AQC共同施用逆转了DTT的作用。图8：当加入Ag5-AQCs时对于各细胞系的剂量-响应(0.24-1.2mg/L)图。图9：结果显示了加入由铜制成的5个原子簇(Cu5-AQCs)时与对照相比的A549细胞系的细胞生存力百分比。图10：蛋白质中巯基的Ag5-AQC氧化。用PremoCellularRedoxSensor转导A549细胞。48小时后，使用LeicaTCSSP5共焦显微镜进行延时成像。用405和488nm激光激发样品，计算绿色通道(500-530nm)中的发射比(405/488比例)。在10分钟期间，在加入Ag5-AQC(IC50)后每10秒拍摄一次图像。在指定时间点的细胞伪色比例图突出显示了氧化还原状态的变化。在每个实验中，定量了两种单独细胞的比率(箭头)，并针对时间作图。图11：(a)通过间接免疫荧光检测了响应于Ag5-AQCs的MTF1位置。将A549细胞用Ag5-AQCs处理1小时和2小时，之后固定并用抗MTF1抗体和DAPI染色以复染细胞核。Ag5-AQCs显示，与对照细胞(左栏)相比，MTF-1明显易位到细胞核中(右栏)。(b)在HEK293细胞中，Ag5-AQCs诱导Nrf2从细胞质易位到细胞核。使用抗Nrf2抗体(红色)和抗Keap1抗体(绿色)进行免疫荧光染色。细胞核用Hoechst复染(蓝色)。重叠图像显示了在用Ag5-AQCs(IC50)或N-乙基马来酰亚胺(NEM)(100μM，阳性对照)处理30分钟后Nrf2的核位置。图12：Ag5-AQC处理减小了A549多细胞肿瘤球体(MCTS)尺寸。(a)MCTS对照和用Ag5-AQCs处理的图像显示了MCTS尺寸和中央域细胞密度的差异。白色星号表示处理的天数，箭头指向由于Ag5-AQCs处理具有较低细胞密度的中央区。(b)MCTS对照或用Ag5-AQCs处理的生长动力学。数据表示平均值±SD。误差条表示标准偏差；n＝8。MannWhitney检验((*)p＜0.05)。(c)使用低氧剂和Hoechst染色的图像显示了在用或没有用(对照)Ag5-AQC处理的类肿瘤(tumouroids)中的低氧水平。图13：增殖性细胞比非增殖性细胞对Ag5-AQCs的作用更敏感。将(A)增殖和非增殖A549细胞、(B)增殖和非增殖U251细胞和(C)血清剥夺的A549细胞暴露本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于治疗细胞增殖性病症的组合物，其包含由5个零价过渡金属原子组成的原子量子簇(AQCs)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180926 EP 18196959.3;20180926 EP 18196963.51.用于治疗细胞增殖性病症的组合物，其包含由5个零价过渡金属原子组成的原子量子簇(AQCs)。


2.根据权利要求1的用于所述用途的组合物，其与放射疗法组合。


3.根据权利要求2的用于所述用途的组合物，其用于与放射疗法同时或依次施用。


4.根据权利要求2或权利要求3的用于所述用途的组合物，其中所述放射疗法是外部射束放射疗法。


5.根据权利要求1至4中任一项的用于所述用途的组合物，其中所述组合物不与抗肿瘤药组合使用。


6.根据权利要求1至5中任一项的用于所述用途的组合物，其中所述AQCs是所述组合物的唯一活性成分。


7.根据权利要求1至6中任一项的用于所述用途的组合物，用作单一化学疗法。


8.根据权利要求1至7中任一项的用于所述用途的组合物，其中所述金属原子选自Ag、Au、Cu、Pt、Fe、Cr、Pd、Ni、Rh、Pb、Ir、Ru、Os、Co、Ti、V或其任意组合。


9.根据权利要求8的用于所述用途的组合物，其中所述金属原子选自Ag、Au、Cu、Pt或其任意组合。


10.根据权利要求8或权利要求9的用于所述用途的组合物，其中所述金属原子为Ag。


11.根据权利要求1至10中任一项的用于所述用途的组合物，其中细胞增殖性病症是肿瘤和/或癌症。


12.根据权利要求11的用于所述用途的组合物，其中所述癌症选自脑癌、肺癌、乳癌或结肠癌。


13.根据权利要求12的用于所述用途的组合物，其中所述癌症选自脑癌。


14.根据权利要求1至13中任一项的用于所述用途的组合物，其中所述细胞增殖性病症包含RAS突变。


15.根据权利要求14的用于所述用途的组合物，其中所述RAS突变是KRAS突变。


16.根据权利要求1至15中任一项的用于所述用途的组合物，其中所述组合物包含可药用赋形剂、稀释剂或载体。


17.根据权利要求1至16中任一项的用于所述用途的组合物，其与由3个零价过渡金属原子组...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·布塞塔费尔南德斯，F·多明格斯普恩特，M·A·罗培斯昆特拉，
申请(专利权)人：纳米隙亚纳米粉末有限公司，圣地亚哥德孔波斯特拉大学，
类型：发明
国别省市：西班牙;ES