基于肽的合成氯离子转运蛋白制造技术

本发明专利技术涉及人类疗法领域。具体地，本发明专利技术涉及新型的合成的基于肽的氯离子转运蛋白及其组合物，以及治疗、减少、抑制或控制受试者的CFTR介导的病状诸如囊性纤维化的方法。CFTR介导的病状诸如囊性纤维化的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于肽的合成氯离子转运蛋白
专利

[0001]本专利技术涉及人类疗法领域。具体地，本专利技术涉及新型的合成的基于肽的氯离子转运蛋白及其组合物，以及治疗、减少、抑制或控制受试者的CFTR介导的病状诸如囊性纤维化的方法。

技术介绍

[0002]细胞穿透肽(CPP)或蛋白转导结构域(PTD)是具有少于30个氨基酸残基且具有适当的大小、电荷和极性以穿过细胞膜的小肽。这些肽的主要特征包括它们使用内吞作用和能量非依赖性途径穿过细胞膜的能力、它们的高细胞渗透速率以及它们的低细胞毒性和与几乎没有免疫反应相关的安全性。
[0003]目前，已报告了1800多种不同的CPP，其中绝大多数已针对不同的应用进行了实验测试。CPP根据货物的类型、它们的物理化学性质(阳离子、疏水性、两性)、它们的内化机制以及它们的结构特征(线性或环状性质)进行分类。
[0004]细胞穿透肽(CPP)已被用于转运各种材料(肽、蛋白质、DNA、RNA等)穿过生物屏障，诸如质膜(JP Richard等人,Journal of Biological Chemistry,2003,278,第585页)。然而，此类系统以前从未用于或被建议用于转运离子穿过膜。
[0005]尽管基于CPP的疗法所靶向的途径和细胞类型多种多样，但仍然没有经FDA批准的CPP缀合药物，并且迄今为止已经中断了若干临床试验。与CPP缀合药物的使用相关的问题包括：(1)由于对蛋白水解降解的频繁易感性导致的体内稳定性问题；(2)免疫原性问题；(3)由于药物被细胞内化后不能从内体中逃逸导致的效率低下；(4)由于赋形剂的降解导致的毒性；以及(5)由于CPP缺乏位点特异性导致的毒性或效率低下。(L Gomes dos Reis、D Traini,Expert Opinion on Drug Delivery,2020,17(5),第647页；J Habault、JL Poyet,Recent Advances in Cell Penetrating Peptide
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Based Anticancer Therapies,Molecules,2019,24(5),第927页)
[0006]已进行了密集的研究工作，致力于使用人工化合物开发合成离子通道。主要策略与单分子通道的合成或自组装超分子通道的设计有关。这些合成离子转运蛋白或离子通道可以补充细胞离子通道受损或丧失的功能(N Busschaert、PA Gale,Angewandte Chemie International Edition 2013,52,第1374页)并用于治疗通道病和相关疾病。
[0007]开发了从有机小分子到超分子系统的具有不同分子质量的各种人工氯化物转运蛋白。这些化合物与氯离子一起被动扩散穿过膜，或在膜中形成通道，从而促进被动离子转运。这些化合物的通常缺点是它们的毒性。已经证明，一些转运蛋白增加细胞内氯化钠浓度，提高细胞活性氧物类(ROS)水平，触发线粒体释放细胞色素c并诱导半胱天冬酶活化，所有这些都导致细胞凋亡(SK Ko等人,Nat Chem 2014,6,第885页)。另一方面，已有人提出可以通过人工氯化物转运蛋白的利用选择性地杀死肿瘤细胞(D de等人；Chemistry
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A European Journal,2011,17,第14074页)。
[0008]这些化合物可因扰乱细胞内的化学梯度、触发细胞凋亡、导致致瘤细胞的死亡而
用于肿瘤学中。氯化物转运蛋白在白血病、淋巴瘤、骨髓纤维化和肥大细胞增多症的情况下是有效的(S Parikh等人；Clinical Lymphoma Myeloma and Leukemia,2010,10,第285页)。
[0009]诸如慢性阻塞性肺病(COPD)、哮喘、囊性纤维化(CF)、支气管扩张、肺结核和肺癌等呼吸疾病是导致死亡的主要原因，而且数量逐年增加。对可以促进肺相关疾病的新疗法的开发的新工具的需求尚未得到满足，因为其已被认为是最大的治疗失败。生物活性分子(肽、蛋白质和核酸)领域是可以开发呼吸疾病的潜在新治疗的领域(L Gomes dos Reis、D Traini,Expert Opinion on Drug Delivery,2020,17(5),第647页)。
[0010]CF是以多器官病理和由CFTR的功能或表达受损导致的显著降低的预期寿命为特征的最常见的常染色体隐性遗传病。在CF中，由于CFTR基因的基因突变导致囊性纤维化跨膜转导调节子(CFTR)蛋白的缺失或功能减弱，氯化物转运受损(BP O'Sullivan、SD Freedman,Lancet,2009,373,第1891页)。近来的治疗剂开发显著提高了CF患者的预期寿命，但平均死亡年龄(通常由呼吸衰竭造成)仍为31.4岁(A Orenti等人,ECFSPR Annual Report,2016)。此外，31％的CF患者存在由铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)引起的慢性肺部感染，而所有CF患者中的83％需要胰酶替代疗法，这给患者和医疗系统都带来了沉重的负担。
[0011]因此，非常需要开发合成氯离子转运蛋白，所述蛋白可以潜在地用于通道替代疗法，以治疗与阴离子转运失调相关的疾病
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诸如囊性纤维化(CF)。
[0012]此类治疗剂的口服递送将是期望的，但是由于基于肽的生物活性物质在胃肠道中的不稳定性、它们的低渗透性和极快速的清除，这对于药物配方师和药物递送专家来说仍然是一个未解决的挑战(S Gupta等人,Drug Delivery,2013,20,第237
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246页)。尽管囊性纤维化是一种全身性疾病，尤其影响肺、消化系统和生殖系统，但肺部感染和肺部并发症是导致死亡的主要原因，占病例的最高至85％。(C Martin等人,Journal of Cystic Fibrosis,2016,15,第204
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212页)。已知异常的粘液粘度和产生促进CF发病机制(C Ehre等人,The International Journal of Biochemistry&Cell Biology,2014,52,第136
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145页)。此外，已知超浓缩粘液，伴随增加的气道粘连，在动物模型中诱发CF样疾病(M Mall等人,Nature Medicine,2004,10,第487
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493页)。对年轻CF患者的支气管肺泡灌洗液的分析表明，异常粘稠的粘液积聚，伴随增加的总粘蛋白和炎症因子浓度，推动了CF疾病的早期发病机制(CR Esther等人,Science Translational Medicine,2019,11,第1
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11页)。粘液粘度的增加是由氯离子的细胞分泌减少造成的，这导致流体分泌受损并且气道上皮细胞的顶端钠吸收增加(H Li等人,Current Opinion in Pharmacology,2017,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】1.一种式(X)的化合物：或药学上可接受的立体异构体、对映异构体、非对映异构体、外消旋混合物、多晶型物、互变异构体、溶剂化物、盐、酯、前药或其组合，其中，n＝0
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10k＝1
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200X＝H、C1
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10烷基或环烷基、芳基、保护基、C1
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10酰基、生物素、荧光和放射性示踪剂、烷基、环烷基和酰基，其被N、O、S、P、Se、Si、As、卤化物取代Y＝O、S、NH、CH2、N
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OR，Z＝C1
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10烷基或环烷基、芳基、保护基、C1
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10酰基、生物素、荧光和放射性示踪剂、烷基、环烷基和酰基，其被N、O、S、P、Se、Si、As、卤化物取代R＝H、OH、O
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烷基、NH、N
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烷基、SH、S
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烷基、烷基、烯基、炔基、NH
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NH2、R2＝H、C1
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10烷基或环烷基、芳基，这些被N、O、S、P、Se、Si、As、卤化物取代，并形成环系，并且是糖基化的，并且R3＝H、C1
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10烷基或环烷基、芳基，这些理想地被N、O、S、P、Se、Si、As、卤化物取代，并且可理想地形成环系，并且可以是糖基化的，以及立体异构体，包括对映异构体、非对映异构体、外消旋混合物、对映异构体的混合物或其组合，以及其多晶型物、互变异构体、溶剂化物、盐、酯和前药。2.根据权利要求1所述的化合物，其中所述肽结构域包含一个或多个带正电荷的残基。3.根据权利要求1或2所述的化合物，其中所述肽结构域包含精氨酸或赖氨酸侧链。4.根据权利要求1至3中任一项所述的化合物，其中所述肽结构域包含一个或多个细胞膜穿透结构域(CPP)，诸如阳离子、两性、疏水性或两亲性CPP，选自由以下组成的组：SP、pVEC、聚精氨酸(精氨酸链段)、转运肽、TAT和穿透素，或与SEQ ID NO:16、17、18、19、24或25中的任一个具有至少70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％或95％的同一性并具有细胞穿透活性的其变体，优选地选自：TAT或穿透素
的残基48
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60，或其变体。5.根据权利要求1至4中任一项所述的化合物，其中所述化合物具有式(I)：任选地，其中所述化合物的分子量(MW)为2537.4道尔顿。6.根据权利要求5所述的化合物，其中所述化合物选自药学上可接受的立体异构体、对映异构体、非对映异构体、外消旋混合物、多晶型物、互变异构体、溶剂化物、盐、酯、前药或其组合。7.根据权利要求1至4中任一项所述的化合物，其中所述化合物具有式(II)：任选地，其中所述化合物的分子量(MW)为2628.4道尔顿。8.根据权利要求7所述的化合物，其中所述化合物选自药学上可接受的立体异构体、对映异构体、非对映异构体、外消旋混合物、多晶型物、互变异构体、溶剂化物、盐、酯、前药或其组合。9.根据权利要求1至4中任一项所述的化合物，其中所述化合物具有式(III)：任选地，其中所述化合物的分子量(MW)为2405.3道尔顿。10.根据权利要求9所述的化合物，其中所述化合物选自药学上可接受的立体异构体、对映异构体、非对映异构体、外消旋混合物、多晶型物、互变异构体、溶剂化物、盐、酯、前药或其组合。11.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有式(IV)：任选地，其中所述化合物的分子量(MW)为2004.4道尔顿。12.根据权利要求11所述的化合物，其中所述化合物选自药学上可接受的立体异构体、对映异构体、非对映异构体、外消旋混合物、...

【专利技术属性】
技术研发人员：I，
申请(专利权)人：塔凡塔医疗匈牙利公司，
类型：发明
国别省市：