氯毒素变体、缀合物及其使用方法技术

氯毒素变体、氯毒素变体缀合物、包含氯毒素变体或缀合物的组合物和使用氯毒素变体、缀合物和组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氯毒素变体、缀合物及其使用方法相关申请的交叉参考本申请要求2010年5月11日提交的美国申请号US61/333,556的利益，将该文献的公开内容引入本文参考。
本专利技术一般性涉及氯毒素，更具体地说，本专利技术涉及氯毒素变体、氯毒素变体缀合物、包含氯毒素变体或缀合物的组合物，以及使用氯毒素变体、缀合物和组合物的方法。
技术介绍
神经外科医师长期寻找阐明脑癌细胞以鉴定癌症病灶并且在肿瘤切除操作过程中实时将癌症与正常组织区分的方法。由氯毒素(CTX)即从Leiurusquinquestriatus全蝎中发现的肽组成的生物缀合物和近红外荧光(NIRF)分子例如Cy5.5,("肿瘤涂料")以高灵敏度清楚地鉴定了肿瘤病灶(M.Veiseh等人,"TumorPaint:AChlorotoxin:Cy5.5BioconjugateforIntra-OperativeVisualizationofCancerFoci,"CancerResearch67(14):6882-88,2007)。最初选择CTX用于这些研究，因为与正常脑组织相比它优先结合神经胶质瘤细胞(L.Soroceanu等人,"UseofChlorotoxinforTargetingofPrimaryBrainTumors,"CancerResearch58:4871-4879,1998)。因为CTX靶标显示出为多种其他癌症类型共有，所以CTX:Cy5.5有效地指示出了前列腺、结肠、肉瘤、髓母细胞瘤和其他类型的实体瘤(M.Veiseh2007)。CTX是36个氨基酸的肽，它具有4个二硫键，这些二硫键赋予多肽高度三维结构。CTX在15、23和27位具有3个赖氨酸残基，它们用于缀合NHS-酯修饰的Cy5.5和其他荧光分子。得到的生物缀合物是典型地75-85%在27位单-标记的肽和少量与Lys15和Lys23缀合的二-和三-标记的肽的混合物。尽管能够具有FoodandDrugAdministration(FDA)和另外类似管理部门批准的混合物，但是商业化可能受到阻碍，因为它昂贵且在未来难以匹配单-、二-和三-标记批量的比例。对具有氯毒素优良特性并且具有用于缀合诊断剂或治疗剂的单一赖氨酸残基以提供单一均匀的新分子本体的多肽存在需求。本专利技术寻求满足这一需求并且还提供相关的优势。
技术实现思路
本专利技术提供了氯毒素变体、由氯毒素变体构成的缀合物、包含氯毒素变体或缀合物的组合物，以及使用氯毒素变体、缀合物和组合物的方法。在一个方面中，本专利技术提供了具有单一赖氨酸残基(Lys27)的修饰的氯毒素肽。在一个实施方案中，修饰的氯毒素肽具有被非赖氨酸的氨基酸取代的Lys15和Lys23的天然氯毒素。在一个实施方案中，修饰的氯毒素肽具有SEQIDNO:2中给出的氨基酸序列。在一个实施方案中，修饰的氯毒素肽具有SEQIDNO:3中给出的氨基酸序列。在一个实施方案中，修饰的氯毒素肽具有SEQIDNO:4中给出的氨基酸序列。在一个实施方案中，修饰的氯毒素肽具有SEQIDNO:5中给出的氨基酸序列。在一个实施方案中，修饰的氯毒素肽具有SEQIDNO:6中给出的氨基酸序列。还提供了包含本专利技术修饰的氯毒素肽的组合物。在一个实施方案中，该组合物包含药学可接受的载体。在另一个方面中，本专利技术提供了可通过给予氯毒素治疗的疾病或病症的治疗方法，包括对有此需要的受试者给予有效量的本专利技术修饰的氯毒素肽。在本专利技术的另一个方面中，提供了包含本专利技术修饰的氯毒素肽的氯毒素缀合物。在一个实施方案中，所述氯毒素缀合物包含与一种或多种治疗剂、诊断剂、成像剂或靶向剂或增加修饰的氯毒素肽的循环半衰期的基团共价偶合的修饰的氯毒素肽。在一个实施方案中，所述治疗剂、诊断剂、成像剂或靶向剂或增加修饰的氯毒素肽的循环半衰期的基团通过赖氨酸残基与修饰的氯毒素共价偶合。适合的诊断剂或成像剂包括荧光标记(例如量子点或聚合物点)、放射性标记和磁共振成像标记(例如硼纳米颗粒、硼和碳纳米颗粒、碳化硼纳米颗粒、含硼聚合物、含硼和碳的聚合物、碳化硼聚合物和还包含钆的任意的这些纳米颗粒或聚合物)。适合的靶向剂包括抗体、多肽、多糖和核酸。适合的治疗剂包括化疗剂(例如甲氨蝶呤、多西他赛、顺铂和依托泊苷)和生物治疗剂(例如cDNA、siRNA、shRNA,和RNAi)。适合的增加修饰的氯毒素肽的循环半衰期的基团包括聚乙二醇基团、糖基基团和糖基聚乙二醇基团。在其他方面中，提供了使用氯毒素缀合物的方法。在一个实施方案中，本专利技术提供了使可通过氯毒素成像的组织成像的方法，包括使可通过氯毒素成像的组织接触本专利技术的氯毒素缀合物，以使可通过氯毒素成像的组织成像。在一个实施方案中，本专利技术提供了检测可通过氯毒素检测的癌症的方法，包括使可通过修饰的氯毒素成像的组织接触本专利技术的修饰的氯毒素缀合物，以检测可通过氯毒素检测的癌症。在一个实施方案中，本专利技术提供了检测和摘除可通过氯毒素检测的癌症的方法，包括使组织接触本专利技术的修饰的氯毒素缀合物，以检测癌组织，并且摘除通过修饰的氯毒素缀合物检测的癌组织。在一个实施方案中，本专利技术提供了治疗修饰的氯毒素缀合物靶向的癌症的方法，包括使结合修饰的氯毒素的组织接触本专利技术的修饰的氯毒素缀合物以治疗癌症。附图说明本专利技术的上述方面和许多附加优点易于理解，在参照如下详细描述并且结合附图考虑时其会得到更好的理解。图1比较了天然氯毒素(线性CTX)与本专利技术有代表性的修饰的氯毒素肽(K15A_K23ACTX;K15R_K23RCTX)的序列。天然和具有4个二硫键的取代的CTX如黄线所示。图2是本专利技术有代表性的修饰的氯毒素肽和天然氯毒素的二级αH化学位移的比较。通过从实验αH位移中扣除随机螺旋位移计算二级αH位移(D.S.Wishart等人,1H,13C和15NChemicalShiftReferencinginBiomolecularNMR,"JournalofBiomolecularNMR6,135-140,1995)。天然CTX(深蓝色)、线性CTX(蓝色)、K15A_K23ACTX(红色)和K15R_K23RCTX(橙色)的棒形图。两个β-链如蓝色箭头所示，α–螺旋如红色所示。取代的残基和残基D18如绿色星号所示。图3A和3B示例本专利技术有代表性的修饰的CTX:Cy5.5生物缀合物的功能图像(图3A，K15A_K23ACTX:Cy5.5；和图3B,K15R_K23RCTX:Cy5.5)。通过尾静脉给具有WT或ND2:SmoA1肿瘤的小鼠注射50μl40μM修饰的生物缀合物。在注射后3天使用Xenogen光谱取生物光子图像。然后将脑冷冻在OCT中，切成12μm切片，用H&E染色以确定肿瘤负荷。专利技术详述本专利技术提供了氯毒素变体、由氯毒素变体构成的缀合物、包含氯毒素变体或缀合物的组合物、以及使用氯毒素变体、缀合物和组合物的方法。在一个方面中，本专利技术提供了氯毒素变体。本文所用的术语"氯毒素变体"与术语"修饰的氯毒素肽"可互换使用且指具有至少一些有用的天然氯毒素活性的非天然多肽。氯毒素是天然存在的包含36个氨基酸并且具有SEQIDNO:1中给出的氨基酸序列的多肽。术语"修饰的氯毒素肽"是指具有氨基酸序列的多肽，其中天然氯毒素的一个或多个氨基酸残基被在该位置上非天本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.11 US 61/333,5561.氯毒素缀合物，包含：氯毒素变体多肽，所述氯毒素变体多肽由SEQIDNO:2中给出的氨基酸序列所表示，其中天然氯毒素的Lys15残基和Lys23残基被碱性氨基酸或非极性氨基酸取代，这样氯毒素变体多肽具有一个单独的赖氨酸残基Lys27；和荧光标记，选自DyLight-680、DyLight-750、VivoTag-750、DyLight-800、VivoTag-680和吲哚菁绿；并且其中氯毒素变体多肽通过单独的赖氨酸残基Lys27与荧光标记共价偶合，并且氯毒素变体多肽与癌细胞表达的氯毒素结合位点结合。2.权利要求1的氯毒素缀合物，其中Lys15残基和Lys23残基独立地被丙氨酸取代。3.权利要求1的氯毒素缀合物，其中Lys15残基和Lys23残基独立地被精氨酸取代。4.权利要求1的氯毒素缀合物，其中Lys15残基被丙氨酸取代且Lys23残基被精氨酸取代。5.权利要求1的氯毒素缀合物，其中Lys15残基被精氨酸取代且Lys23残基被丙氨酸取代。6.权利要求1的氯毒素缀合物，其由SEQIDNO:3中给出的氨基酸序列所表示。7.权利要求1的氯毒素缀合物，其由SEQIDNO:4中给出的氨基酸序列所表示。8.权利要求1的氯毒素缀合物，其由SEQIDNO:5中给出的氨基...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·奥尔森，
申请(专利权)人：弗雷德哈钦森癌症研究中心，
类型：
国别省市：