具有改变的持久性的梭状芽孢杆菌神经毒素制造技术

技术编号:7146213 阅读:443 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种多肽,包括:(a)梭状芽孢杆菌毒素的神经毒成分的HC结构域或其片段;和(b)梭状芽孢杆菌毒素的神经毒成分的第一LC结构域或其片段;和(c)梭状芽孢杆菌毒素的神经毒成分的至少一个另外的LC结构域或其片段,其中第一和至少一个另外的LC结构域可彼此相同或不同,其中,所述的第一和所述的至少一个另外的LC结构域的各所述片段仍具有蛋白水解活性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及梭状芽孢杆菌(Clostridal)神经毒素,如肉毒杆菌神经毒素,与相应 的野生型神经毒素相比,它们的蛋白质结构专利技术了改变。所述的蛋白质结构的差异导致了, 尤其是活性周期的改变,如活性或持久性的延长。
技术介绍
化学去神经(Chemodenervation)是指应用药物阻止神经刺激它的靶组织,如肌 肉、腺体或另一神经。例如,用酚、乙醇或肉毒毒素来实施化学去神经。化学去神经适用于 一块或两块大的肌肉或多块小肌肉局部痉挛的病人。它可用于减轻诸如肌肉痉挛、疼痛以 及反射亢进的症状。化学去神经药物能阻断神经肌接头处的神经肌肉的传递,导致受影响的骨骼肌的 麻痹或局部麻痹。术语“局部麻痹”在本申请中被定义为运动功能的部分丧失或运动功能 削弱的症状。这是通过抑制乙酰胆碱(ACh)的合成或释放发生突触前作用而完成或在乙酰 胆碱受体上发生突触后作用而完成。突触前作用的药物示例为肉毒毒素、河豚毒素和破伤 风毒素。术语“化学去神经”还包括所有直接或间接地受化学去神经药物诱导的作用,因此 还包括所述的化学去神经药物的上游、下游或长期作用。因此,也包括突触前以及突触后的 作用、组织作用和/或通过脊柱或传入神经元的间接作用。肉毒毒素,一种化学去神经药物,尽管是目前已知的最毒的化合物,在过去已 用于治疗大量的症状和疾病,其中的一些描述于如PCT/EP 2007/0057M中。另外,基 于A型肉毒毒素蛋白复合物的A型肉毒毒素分别以商标βο οχ (Allergan Inc.)和Dysport (Ipsen Ltd.)可市售获得。基于纯度更高的毒素制剂并且包含A型肉毒毒素的神经毒成分,但不含用于分离的复合蛋白的药物组合物可从德国麦氏大药厂(Mrez Pharmaceuticals GmBH)以商标Xeomin 市售获得。厌氧的革兰氏阳性菌肉毒杆菌(Clostridium botulinum)产生一种强效的多肽神 经毒素,肉毒毒素,其能在人和动物中引起神经性麻痹性疾病,称为肉毒中毒。肉毒杆菌的 孢子在土壤中被发现,并能在作坊式罐头工厂中不当灭菌和密封的罐头内生长,这也是许 多肉毒中毒事件的原因。肉毒毒素A(BoNT/A)是人类已知的最致命的天然生物药剂。小鼠 的肉毒毒素(纯化的神经毒素复合物)血清型A的半数致死剂量(LD5tl)约为50皮克。尽 管其有毒,但肉毒毒素复合物及纯化的神经毒素已经作为治疗药物应用于许多疾病中。肉毒毒素从裂解的梭状芽孢杆菌的培养物中释出,通常由具有肉毒毒素(神经毒 成分)毒性的蛋白和其它的细菌蛋白(无毒的“复合蛋白”或“檢状芽孢杆菌蛋白,,)结合 形成毒性复合物,也称为肉毒毒素复合物。该肉毒毒素复合物本质上处于亚稳定状态,因为 其稳定性似乎取决于多种因素,如盐浓度和/或PH值。该复合物的分子量约为300,000 约900,OOODaJP 300kDa 约900kDa。例如复合蛋白为各种血细胞凝集素。毒素复合物中的蛋白质它们本身是无毒的,但被认为能稳定神经毒成分并造成肉毒杆菌的口服中毒。肉 毒毒素有7种不同的抗原血清型,即肉毒毒素A、B、C1、D、E、F和G。在提及肉毒毒素血清型 A、B、Cl、D、E、F或G的任何地方,还包括已知的血清型的变种,如血清型Al、A2、A3、A4等。造成梭状芽孢杆菌毒素高毒件的组分为神经毒成分或蛋白(Mw ^ 150kD,精确的 分子量取决于血清型)。这几种不同的血清型在它们的氨基酸序列上存在差异,但都含有 一个类似的结构约50kDa的轻链(LC)和约IOOkDa的重链(HC),其可通过一个或多个二 硫键相连(参见如 Simpson LL, Ann Rev Pharmacol Toxicol. 2004 ;44 :167-93)。最初形 成的肉毒毒素复合物的神经毒成分为一个单独的多肽链。以血清型A为例,多肽的蛋白水 解导致产生一种由轻链和重链组成的,以二硫键连接的双链多肽形式的活性多肽。在人体 中,重链介导突触前胆碱能神经末端的结合和毒素进入细胞内的内化作用。轻链被认为决 定着毒性效果,起着作为锌肽链内切酶和切开决定膜融合的特殊蛋白质(SNARE复合物)的 作用(参见 Montecucco C,Shiavo G.,RosettoO :The mechanism of action of tetanus and Botulinum neurotoxins. ArchToxicol. 1996 ; 18(Suppl.) :342-354)。本申请通篇所用的术语“肉毒毒素”是指不含任何其它梭状杆菌蛋白的神经毒成 分,也指“肉毒毒素复合物”。在本申请中,当不必或不需要区分毒素组合物和神经毒成分 时,使用术语“肉毒毒素”。“BoNT”或“NT”分别为肉毒神经毒素和神经毒素的通用缩写。本 申请文件中所述的肉毒毒素复合物的神经毒素亚基被称为“神经毒成分”或“无复合蛋白的 神经毒成分”。A型和B型肉毒毒素的神经毒成分的产品描述于如国际专利申请W000/74703 中。这几种血清型在它们的治疗效果的持续时间上存在差异通常,A型肉毒毒素的 药物如果注射到人体肌肉内,其活性周期为3 4个月。在一些个例中,该周期甚至可延 长到12个月以上。也有报道在汗腺的治疗过程中,其活性周期为27个月(Bushara K., botulinum toxin andrhinorrhea,Otolaryngol. Head. Neck. Surg. ,1996 ; 114 (3) 507 and TheLaryngoscope 109 :13441346 :1999)。Cl型肉毒毒素的活性周期与A型肉毒毒素的活 性周期类似(Eleopra et al. , 1997 & 2002)。令人意外的是,在啮齿类动物(如小鼠)中 的作用周期远远短于在人体中的作用周期A型肉毒毒素约为1 2个月,B型肉毒毒素约 为 21 天,E 型肉毒毒素仅为 4 天(DePaiva et al.,1999,Juradinski et al. ,2001) Foran等人于2003年分析了大鼠小脑-神经元上的体外作用周期,发现A型肉毒 毒素抑制谷氨酸胞吐作用的半衰期为大于31天;Cl型肉毒毒素大于25天;B型肉毒毒素约 为10天;F型肉毒毒素约为2天;E型肉毒毒素仅为0. 8天。A型肉毒毒素在如治疗人体的肌张力障碍(如,颈斜、睑痉挛)中的活性周期为 3 4个月。之后,病人还必须注射含有肉毒毒素的药物。延长神经毒素的作用周期能为病 人带来极大的好处。如果这样,每年必须注射的次数以及梭状芽孢杆菌蛋白质的总量都会 降低。此外,这也会降低产生针对外源蛋白的抗体的风险。因此,提供持久性延长的肉毒毒 素将会是人们所希望的。然而,人们并不总是希望进行长期的麻痹。例如,在某些美容治疗中,有时仅需要 进行暂时的“微调(fine-adjustment)”。为达到降低持久性的目的,医师受现有技术方法 所限,只能减小体积或更换血清型。这些技术被证明无法得到令人满意的结果,并且要求在 动力学活力和不同神经毒素血清型的抗原性方面都具有渊博的知识。因此,具有持久性“内置(built-in) ”调节的神经毒素将是一个主要的改进。US 20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多肽,包括:(a)梭状芽孢杆菌毒素的神经毒成分的HC结构域或其片段;和(b)梭状芽孢杆菌毒素的神经毒成分的第一LC结构域或其片段;和(c)梭状芽孢杆菌毒素的神经毒成分的至少一个另外的LC结构域或其片段,其中第一和至少一个另外的LC结构域可彼此相同或不同,其中,所述的第一和所述的至少一个另外的LC结构域的各所述片段仍显示蛋白水解活性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱尔根·弗瑞沃特
申请(专利权)人:德国麦氏大药厂
类型:发明
国别省市:DE

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