有效的C3补体抑制素类似物制造技术

公开了包含能够结合C3蛋白并抑制补体激活的肽和模拟肽的化合物。这些化合物与目前可获得的化合物相比显示出抑制补体激活的活性大大提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及体内补体级联的激活。尤其是，本专利技术提供了能够结合C3蛋白并抑制补体激活的肽和模拟肽。
技术介绍
说明书自始至终引用各种出版物，包括专利、公开的申请、技术文献和学术文章。这些引用的每篇出版物在此全部引入作为参考。说明书中未完全引用的出版物的完全引证列在说明书的结尾。补体系统是对抗外来病原体的第一道免疫防线。其通过经典的、旁路的或凝集素途径的激活引起过敏毒性(ana phy I a t ox i c)肽C3a和C5a产生和C5b_9膜攻击复合体形成。补体成分C3在所有三个途径的激活中起着重要作用。补体途径C3转变酶引起的C3激活及其随后附着于靶表面引起膜攻击复合体装配，并最终引起靶细胞损害或裂解。C3是独特的，因为它具有提供多重不同配体结合位点的丰富的构造，所述位点在免疫监视和免疫反应途径中很重要。不适当的补体激活可以引起宿主细胞损害。补体牵连几种病态，包括各种自身免疫疾病，并且已经发现其促进另外的临床病症，例如成人呼吸综合征、心脏病发作、异种移植后排斥和烧伤损害。还已发现补体介导的组织损伤是由生物不相容情况，例如经受透析或心肺分流术的患者遭遇的情况引起的。补体介导的组织损伤通过膜攻击复合体直接介导，和通过产生C3a和C5a间接介导。这些肽通过它们对各种细胞，包括嗜中性白细胞和肥大细胞的影响而引起损害。在体内，对C3和C5激活步骤的补体调节通过血浆和膜蛋白来提供。血浆蛋白抑制剂是因子H和C4结合蛋白，而位于细胞表面的调节膜蛋白是补体受体l(CRl)，衰变加速因子(DAF)和膜辅因子蛋白(MCP)。这些蛋白通过促进多亚基复合物解离和/或通过蛋白酶解(由因子I催化)使复合物失活来抑制C3和C5转变酶(多亚基蛋白酶)。通过体外测定已经鉴定出调节或调整补体活性的几种药剂，但是大多数在体内显示出活性低或有毒性。迄今为止，没有补体激活抑制剂被批准用于临床，尽管存在某些供临床使用的候选物，具体地说，被称为可溶补体受体I (SCRl)的重组形式的补体受体I和人源化抗C5单克隆抗体(5G I. 1-s cFv)。这两种物质在体内动物模型中已经显示出抑制补体激活(KaIli KR等，1994 ;和Wang等，1996)。然而，每种物质都具有作为大分子量蛋白(分别是240kDa和26kDa)的缺点，难以制备和必须通过输液给药。因此，最近的研究着重于较小活性剂的开发，其易于递送、更稳定和制造成本更低。Lambr i s等的美国专利号6，319，897描述了曬菌体展示组合随机肽文库用于鉴定与C3结合并抑制补体激活的27个残基的肽的用途。这个肽被截短为保留了全部活性的13个残基的环状片段，其在本领域中被称为C3补体抑制素(compstatin)。C3补体抑制素抑制C3被C3转变酶切割为C3a和C3b。已在一系列体外、体内、离体和体内/离体交界实验中测试了 C3补体抑制素，并已证明(1)在人血清中抑制补体激活(Sahu A等，1996)；(2)在灵长类动物中抑制肝素/鱼精蛋白引起的补体激活，而无显著的副作用(Soulika AM等，2000) ; (3)延长输注人血的猪至人异种移植物的寿命(Fi ane AE等，1999a ;F i ane AE等，1999b ;和F i ane AE等,2000) ； (4)在心肺分流术、血浆去除术和透析体外循环模型中抑制补体激活(Nilsson B等，1998);和(5)具有低毒性(Furl ong ST 等，2000)。C3补体抑制素是包含序列icvvqdwghhrct-nh2(seq id no i)的肽，其中cyS2和 Cy sl2形成二硫键。使用同核2D NMR核磁共振与两个分开的实验上受约束的计算方法相结合来确定它的三维结构。第一种方法涉及距离几何学、分子动力学和模拟退火(MorikisD 等，1998 ;W099/13899)而第二种方法涉及总体优化(K I epe i s 等，J. ComputationalChem. ,20 =1344-1370,1999)。C3补体抑制素的结构揭示了一个由极性斑和非极性斑组成的分子表面。极性部分包括I型3转角且非极性斑包括二硫键。此外，合成了具有丙氨酸置换(丙氨酸分区)的一系列类似物并测试了活性，揭示P转角的四个残基和带环绕的疏水簇的二硫键在C3补体抑制素的抑制活性中起着重要作用(Mo r ik i s等，1998;W099/13899)。使用包括测定旁路途径介导的红细胞裂解的补体活性试验，已经测定了 C3补体抑制素的IC5tl为12 PM。已经证明某些以前测试的类似物具有相当于或大于C3补体抑制素的活性。公开的国际申请号W02004/026328公开了具有N-和C-末端和在第4和9位变异的C3补体抑制素类似物和模拟物，其在上述试验中显示活性提高。已报道某些类似物活性的提高超过C3补体抑制素达99倍{也参见，Mal Iik等，2005)。具有甚至更高活性的C3补体抑制素类似物或模拟物的开发将构成本领域的显著进步。专利技术概述本专利技术提供了补体抑制肽C3补体抑制素(H00C-I CVVQDffGHHRCT-NH2 ；SEQ I DNO 1)的类似物和模拟物，其与C3补体抑制素相比具有提高的补体抑制活性。在一个方面，本专利技术的特征是抑制补体激活的化合物，其包含具有下述序列的肽XaaI-Cys-Val-Xaa2-Gln-Asp-Xaa3-Gly-Xaa4~His-Arg-Cys~Xaa5(SEQ ID NO:26);其中Xaal 是 lie、Val、Leu、Ac-Ile、Ac-Val、Ac-Leu 或包含 Gly-Ile 的二妝；Xaa2是Trp或Trp的类似物,其中Trp的类似物与Trp相比疏水特性增加，条件是，如果Xaa3是Trp，那么Xaa2是Trp的类似物；Xaa3是Trp或在其吲哚环上包含化学修饰的Trp的类似物，其中化学修饰增加吲噪环的氧键能；Xaa4 是 His、Ala、Phe 或 Trp ;Xaa5 是 L_Thr、D-Thr> lie、Val、Gly、包含 Thr-Asn 的二妝、或包含 Thr-Ala 的二肽、或包含Thr-Ala-Asn的三肽,其中L_Thr、D-Thr> lie、Val、Gly或Asn中任何一个的羧基末端-OH任选被-NH2替代；并且两个Cys残基通过二硫键相连。在某些实施方案中，Xaa2参与与C3的非极性相互作用。在其他实施方案中，Xaa3参与与C3氢键键合。在其他实施方案中，Xaa2参与与C3的非极性相互作用，和Xaa3参与与C3氢键键合。在各种实施方案中，Xaa2的Tr P的类似物是卤代色氨酸，例如5_氟代-L-色氨酸或6-氟代-L-色氨酸。在其他实施方案中，Xaa2的T r p类似物在第5位包含低级烷氧基或低级烷基取代基，例如5-甲氧基色氨酸或5-甲基色氨酸。在其他实施方案中，Xaa2的Tr p类似物在第I位包含低级烷基或低级烷酰基取代基，示例实施方案包含I-甲基色氨酸或I-甲酰基色氨酸。在其他实施方案中，Xaa3的Trp的类似物是卤代色氨酸，例如5-氟代-L-色氨酸或6-氟代-L-色氨酸。在某些实施方案中，Xaa2在色氨酸第I位包含低级烷酰基或低级烷基取代基，Xaa3任本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制补体激活的化合物，包含具有下述序列的肽：Xaa1?Cys?Va?l?Xaa2?G?ln?Asp?Xaa3?G?ly?Xaa4?H?i?s?Arg?Cys?Xaa5(SEQ?ID?NO：26)；其中：Xaa1是Ile、Val、Leu、Ac?Ile、Ac?Val、Ac?Leu或包含Gly?Ile的二肽；Xaa2是Trp或Trp的类似物，其中Trp的类似物与Trp相比疏水特性增加，条件是，如果Xaa3是Trp，则Xaa2是Trp的类似物；Xaa3是Trp或在其吲哚环上包含化学修饰的Trp的类似物，其中化学修饰增加吲哚环的氢键能；Xaa4是His、Ala、Phe或Trp；Xaa5是L?Thr、D?Thr、Ile、Val、Gly、包含Thr?Asn或Thr?Ala的二肽、或包含Thr?Ala?Asn的三肽，其中L?Thr、D?Thr、Ile、Val、Gly或Asn中任何一个的羧基末端?OH任选被?NH2替代；并且两个Cys残基通过二硫键相连。

【技术特征摘要】
2005.11.28 US 60/740,2051.一种抑制补体激活的化合物，包含具有下述序列的肽Xaal-Cys-Va l_Xaa2_GIn-Asp-Xaa3-G ly_Xaa4_H i s-Arg-Cys-Xaa5(SEQ ID NO :26)； 其中 Xaal 是 lie、Val、Leu、Ac-Ile、Ac-Val、Ac-Leu 或包含 Gly-Ile 白勺二肽； Xaa2是Trp或Trp的类似物，其中Trp的类似物与Trp相比疏水特性增加，条件是，如果Xaa3是Trp，则Xaa2是Trp的类似物； Xaa3是Trp或在其吲哚环上包含化学修饰的Trp的类似物，其中化学修饰增加吲哚环的氢键能；Xaa4 是 His、Ala、Phe 或 Trp ； Xaa5 是 L_Thr、D-Thr> lie、Val、Gly、包含 Thr-Asn 或 Thr-Ala 的二 妝、或包含Thr-Ala-Asn的三肽，其中L_Thr、D-Thr, lie、Val、Gly或Asn中任何一个的羧基末端-OH任选被-NH2替代；并且 两个Cys残基通过二硫键相连。2.权利要求I的化合物，其中Xaa2参与与C3的非极性相互作用。3.权利要求I的化合物，其中Xaa2参与与C3的非极性相互作用，和Xaa3参与与C3的氢键键合。4.权利要求I的化合物，其中Xaa3参与与C3的氢键键合。5.权利要求I的化合物，其中Xaa2的色氨酸类似物包含卤代色氨酸。6.权利要求5的化合物,其中卤代色氨酸是5-氟代-L-色氨酸或6-氟代-L-色氨酸。7.权利要求I的化合物，其中Xaa2的色氨酸类似物在色氨酸第5位包含低级烷氧基或低级烧基取代基。8.权利要求7的化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·兰姆布里斯，M·卡特拉加达，
申请(专利权)人：宾夕法尼亚州大学理事会，
类型：发明
国别省市：