用于治疗真菌感染的组合物和方法技术

已经开发了θ防御素的新型肽类似物，其在治疗播散性真菌病和/或相关的感染性休克中提供双阶段作用。这些类似物在低于提供杀真菌效果所需的浓度下具有活性，并且通过首先动员免疫系统的效应细胞来对付感染性生物体，然后调节免疫系统以下调炎症反应来发挥作用。这些新型θ防御素类似物在天然存在的θ防御素没有明显效果的浓度下具有保护作用，并且包括在天然θ防御素中未发现的一组核心结构和序列特征。征。征。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于治疗真菌感染的组合物和方法
[0001]本申请要求于2019年6月26日提交的申请号为62/867,000的美国临时专利申请的权益。该申请和所有其他引用的外源材料通过引用整体并入本文。如果通过引用并入的参考文献中术语的定义或使用与本文提供的该术语的定义不一致或相反，则认为本文提供的该术语的定义具有控制性。


[0002]本专利技术的领域为生物医学，具体为肽药物。

技术介绍

[0003]该背景描述包括可能有助于理解本专利技术的信息。不承认此处提供的任何信息为现有技术或与当前要求保护的专利技术相关，也不承认任何特别或隐含引用的出版物为现有技术。
[0004]浅表真菌感染，例如口腔和生殖器粘膜的感染，相对常见并且很少危及生命。然而，全身性或播散性真菌感染的死亡率可能在30％到50％之间。真菌病原体是医源性感染的主要原因，尤其是在手术患者和留置导管的患者中。全身性真菌感染的风险增加还与免疫功能下降、中性粒细胞减少和糖尿病有关。全身性或传播性真菌感染的风险增加也与使用生物疗法治疗炎症或自身免疫疾病有关，这些疗法选择性地抑制免疫反应的组成部分。
[0005]全身性真菌感染通常由念珠菌属(Candida spp.)引起(例如白色念珠菌(C.albicans))，它们基本上无处不在，因此不容易避免。虽然抗真菌药物可用，但抗药性或多重抗药性菌株正变得越来越普遍。不幸的是，由多重抗药性真菌引起的全身性感染是一个日益严重的全球健康问题。每年大约发生150万例播散性真菌病(mycose)，并且与高死亡率有关。/>[0006]多重抗药性念珠菌感染的发病率不断上升，导致全身性念珠菌病死亡率增加。全身性念珠菌病的一个主要风险因素是生物膜的存在，这种生物膜经常出现在静脉导管等植入式医疗器械上。众所周知，这种生物膜对抗真菌治疗具有抗性，并且是真菌病原体经血液传播的常见来源。
[0007]开发有效且相对无毒的抗真菌药物已被证明具有挑战性。目前只有三类抗真菌药物用于治疗侵袭性真菌感染：多烯类、唑类和棘白菌素类(echinocandins)。其中棘白菌素类是最近批准的一类抗真菌药，并于近20年前首次推出。与使用当前可用的抗真菌药物相关的限制包括活性范围有限、严重的不良副作用和缺乏针对生物膜的活性。多重抗药性真菌病原体的出现强调了开发治疗真菌感染的新方法的迫切需要。
[0008]防御素(defensin)是一个多样化的小抗菌蛋白家族，它们是身体对感染的非特异性防御的一部分。存在三种不同且结构不同的防御素蛋白系列：α、β和θ防御素。α和β防御素是线性的、含三个二硫化物的肽，其分子量分别为约2.6kDa或4.5kDa。与之不同，θ防御素是由18个氨基酸组成的环状肽(即环状肽，其中骨架由既没有游离氨基也没有羧基末端的连续肽键形成)。
[0009]θ防御素在恒河猴、狒狒和其他旧大陆猴的组织中表达。它们不存在于人类和其他原始人中。天然存在的θ防御素由18个氨基酸组成，骨架环化(即通过α
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胺基团而不是侧链部分)肽由三个二硫键稳定。这三个二硫键在所有已知的θ防御素中都是保守的(conserved)。θ防御素最初被发现并根据肽的抗菌特性归类为防御素。最近发现θ防御素可以具有有效的免疫调节作用。
[0010]公开号为WO2007/044998的国际专利申请(Lehrer等人)描述了逆环素肽(retrocyclin peptide)和包括不同程度对映体含量的此类肽类似物的结构和生物活性之间的关系，以试图推导出结构/活性关系。然而，这些类似物保留了天然逆环素的长度和结构。此外，该参考文献仅对抗菌活性有指导意义。
[0011]已经研究了各种防御素的肽类似物。例如，欧洲专利申请EP2990415(Colavita等人)描述了β防御素的环化类似物，其显示出相对于母体蛋白提高的抗生素效力。然而，已证明这种β防御素刺激促炎细胞因子的释放，这引起了安全问题并限制了它们的应用。
[0012]公开号为US2003/0022829的美国专利申请(Maury等人)描述了嵌合θ防御素的合成和生物活性，并推测进行保守氨基酸取代的可能性，然而这些似乎保留了天然θ防御素的长度和结构。申请号为10512669的美国专利(Selsted等人)描述了几种衍生自RTD
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1的十四肽θ
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防御素类似物及其生物学特性。
[0013]因此，仍然需要用于管理和/或治疗真菌感染、特别是播散性真菌感染的安全和有效的化合物。

技术实现思路

[0014]本专利技术的主题提供了θ防御素的合成类似物，其相对于天然θ防御素在治疗真菌感染(特别是播散性或全身性真菌感染)方面具有改善的活性。这些肽通过宿主导向机制起作用，并且在低于类似物在体外对相同病原体具有直接杀真菌和/或抑真菌作用的浓度时有效。
[0015]本专利技术构思的一个实施方案是由14个氨基酸组成并具有如图7A所示结构的环肽，其包括在两对半胱氨酸之间的两个二硫键，其中AA3和AA12为通过二硫键连接的半胱氨酸，AA5和AA10为通过二硫键连接的半胱氨酸，AA4为第一疏水氨基酸，AA11为第二疏水性酸，AA6为精氨酸，AA7为精氨酸，AA8为精氨酸，并且其中环肽包含五个在生理pH下提供至少约36％的带正电荷含量的精氨酸残基。在一些实施方案中，第一疏水氨基酸和第二疏水氨基酸为亮氨酸或异亮氨酸。在一些实施方案中，AA1为甘氨酸。在一些实施方案中，AA2为第三疏水氨基酸，例如缬氨酸或亮氨酸。在一些实施方案中，AA9为第四疏水氨基酸，例如缬氨酸或苯丙氨酸。在一些实施方案中，AA13和AA14为精氨酸。在一些实施方案中，AA4不能为丙氨酸，但可以为丝氨酸。在一些实施方案中，AA11不能为丙氨酸。
[0016]这种环肽可以是θ防御素类似物，当在播散性真菌感染的小鼠模型中全身应用时，其提供了相对于θ防御素本身提高的存活率。在一些实施方案中，环肽在应用于败血症小鼠模型时提供双阶段反应。这种双阶段反应包括动员(mobilization)具有抗真菌活性的宿主效应细胞的第一阶段和调节(moderation)宿主炎症反应的第二阶段。在一些实施方案中，环肽具有TACE抑制活性，和/或抑制TNF和/或其他促炎细胞因子的表达、加工和释放中的至少一种。
[0017]这样的环肽在暴露于极端环境温度、低pH、冷冻和/或解冻以及在生物基质(例如血液、血浆或血清)中溶解后保持活性。在一些实施方案中，这种环肽在有效治疗或预防播散性真菌病和相关败血性休克的剂量下无免疫原性。此类环肽可以激活宿主免疫系统以增强宿主对病原体的清除，还可以具有调节炎症的活性，以在有效治疗或预防严重败血症和/或败血性休克的剂量下增强疾病的消退和存活率。
[0018]本专利技术构思的另一个实施方案是通过将上述环肽施用于具有播散性真菌病风险的动物来治疗或预防严重败血症和/或败血性休克的方法。
[0019]本专利技术构思的另一个实施方案是上述环肽在治疗或预防播散性真菌病和/或相关败血性休克中的用途，或这种环肽在制备有效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种环肽，所述环肽由14个氨基酸组成，并具有以下结构：其中AA3和AA12为通过二硫键连接的半胱氨酸，AA5和AA10为通过二硫键连接的半胱氨酸，AA4为丝氨酸或第一疏水氨基酸，AA11为丝氨酸或第二疏水性酸，AA6为精氨酸，AA7为精氨酸，AA8为精氨酸，以及其中所述环肽包含五个在生理pH下提供至少约36％的带正电荷含量的精氨酸残基。2.根据权利要求1所述的环肽，其中所述第一疏水氨基酸和所述第二疏水氨基酸选自亮氨酸和异亮氨酸。3.根据权利要求1或2所述的环肽，其中AA1为甘氨酸。4.根据权利要求1至3中任一项所述的环肽，其中AA2为第三疏水氨基酸。5.根据权利要求4所述的环肽，其中所述第三疏水氨基酸为缬氨酸或亮氨酸。6.根据权利要求1至5中任一项所述的环肽，其中AA9为第四疏水氨基酸。7.根据权利要求6所述的环肽，其中所述第四疏水氨基酸为缬氨酸或苯丙氨酸。8.根据权利要求1至7中任一项所述的环肽，其中AA13为精氨酸。9.根据权利要求1至8中任一项所述的环肽，其中AA14为精氨酸。10.根据权利要求1至9中任一项所述的环肽，其中AA4不是丙氨酸。11.根据权利要求1至10中任一项所述的环肽，其中AA11不是丙氨酸。12.根据权利要求1至12中任一项所述的环肽，其中所述环肽为θ防御素类似物，其中在小鼠播散性念珠菌病模型中全身应用时，所述环肽相对于θ防御素提供了提高的存活率。13.根据权利要求1至12中任一项所述的环肽，其中所述环肽在应用于播散性念珠菌病的小鼠模型时提供双阶段反应，其中所述双阶段反应包括动员具有抗真菌活性的宿主效应细胞的第一阶段和调节宿主炎症反应的第二阶段。14.根据权利要求1至13中任一项所述的环肽，其中所述环肽具有TACE抑制活性。15.根据权利要求1至14中任一项所述的环肽，其中所述环肽抑制TNF的表达、加工和释放中的至少一种。16.根据权利要求1至15中任一项所述的环肽，其中所述环肽在暴露于极端环境温度、低pH、冷冻和/或解冻以及在生物基质中溶解后保持活性。17.根据权利要求16所述的环肽，其中所述生物基质选自血液、血浆和血清。18.根据权利要求1至17中任一项所述的环肽，其中所述环肽在有效治疗播散性真菌感染的剂量下是非免疫原性的。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的环肽，其中所述环肽激活宿主免疫系统以增强宿主对病原体的清除。20.根据权利要求1至19中任一项所述的环肽，其中所述环肽的特征在于在有效治疗播散性真菌感染的剂量下调节炎症以增强疾病消退和存活率的活性。21.一种治疗或预防播散性真菌感染和相关感染性休克的方法，包括：确定需要治疗播散性真菌感染的个体；和向有感染性休克风险的动物施用环肽，其中所述环肽具有以下结构：其中AA3和AA12为通过二硫键连接的半胱氨酸，AA5和AA10为通过二硫键连接的半胱氨酸，AA4为丝氨酸或第一疏水氨基酸，AA11为丝氨酸或第二疏水性酸，AA6为精氨酸，AA7为精氨酸，AA8为精氨酸，以及其中所述环肽包含五个在生理pH下提供至少约36％的带正电荷含量的精氨酸残基。22.根据权利要求20所述的方法，选自亮氨酸和异亮氨酸。23.根据权利要求21或22所述的方法，其中AA1为甘氨酸。24.根据权利要求21至23中任一项所述的方法，其中AA2为第三疏水氨基酸。25.根据权利要求24所述的方法，其中所述第三疏水氨基酸为亮氨酸、异亮氨酸或丝氨酸。26.根据权利要求21至25中任一项所述的方法，其中AA9为第四疏水氨基酸。27.根据权利要求26所述的方法，其中所述第四疏水氨基酸为缬氨酸或苯丙氨酸。28.根据权利要求21至27中任一项所述的方法，其中AA13为精氨酸。29.根据权利要求21至28中任一项所述的方法，其中AA14为精氨酸。30.根据权利要求21至29中任一项所述的方法，其中AA4不是丙氨酸。31.根据权利要求21至30中任一项所述的方法，其中AA11不是丙氨酸。32.根据权利要求21至31中任一项所述的方法，其中所述环肽为θ防御素类似物，其中在播散性念珠菌病的小鼠模型中全身应用时，所述环肽相对于θ防御素提供了提高的存活率。33.根据权利要求21至32中任一项所述的方法，其中所述方法在应用于播散性念珠菌病的小鼠模型时提供双阶段反应，其中所述双阶段反应包括动员具有抗真菌活性的宿主效应细胞的第一阶段和调节宿主炎症反应的第二阶段。34.根据权利要求21至33中任一项所述的方法，其中所述方法抑制TACE活性。
35.根据权利要求21至35中任一项所述的方法，其中所述方法抑制促炎细胞因子的表达、加工和释放中的至少一种。36.根据权利要求21至36中任一项所述的方法，其中所述环肽在暴露于极端环境温度、低pH、冷冻和/或解冻以及在生物基质中溶解后保持活性。37.根据权利要求36所述的方法，其中所述生物基质选自血液、血浆和血清。38.根据权利要求21至38中任一项所述的方法，其中所述环肽在有效治疗或预防播散性真菌感染的剂量下是非免疫原性的。39.根据权利要求21至38中任一项所述的方法，其中所述环肽激活宿主免疫系统以增强宿主对病原体的清除。40.环肽在治疗或预防播散性真菌病和相关感染性休克中的用途，其中所述环肽具有以下共价结构示意图：其中AA3和AA12为通过二硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：达特，
类型：发明
国别省市：