CN101287370A - 用于增强与人类疾病相关的突变蛋白质的降解的物质与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的特征为组合物与方法,该组合物与方法有用于治疗或预防藉由增强体内错误折叠蛋白质的降解于个体的蛋白质构象疾病。
Description
相关申请案的参考文献
本申请案主张申请于2005年4月27日编号60/675,143的美国临时申请案与申请于2005年10月3日60/723,288的美国临时申请案的优先权;该等申请案的个别全部内容并入本文作为参考文献。
研究者在联邦支持研究下的权利宣示
此项工作戏由国家眼睛机构计划,计划编号EY016070-01所支持。政府于此发明拥有当然权利。
技术领域
本发明用于增强与人类疾病相关的突变蛋白质的降解的物质与方法。
背景技术
蛋白质必须折叠为其正确的三维构象以达成其生物功能。多肽的本质构象是被编码于一级氨基酸序列,而且即使氨基酸序列中的单一突变可损及蛋白质达成其正常构象的能力。当蛋白质无法正确地折叠时,生物的及临床的效果可被摧毁。蛋白质凝集与折叠为许多人类疾病的主要出力者,例如常染色体显性遗传视网膜色素变性(autosomaldominant retinitis pigmentosa)、阿耳茨海默氏病、α1-抗胰蛋白酶缺乏症、囊胞性纤维症、肾性尿崩症与病原素媒介(prion-mediated)的感染。其它的蛋白质折叠失调中,例如常染色体显性遗传视网膜色素变性、帕金森氏病与亨延顿氏舞蹈症、由于错误折叠蛋白质的细胞毒性效果而有病理结果。
错误折叠蛋白质被ER质量调控系统辨识且作为藉由蛋白酶体的降解所标的。除了蛋白酶体途径以外,自体吞噬为蛋白质降解的另一主要细胞机制。虽然自体吞噬可被各种细胞内与细胞外的压力所刺激,包括氨基酸匮乏、错误折叠蛋白质的凝集与损伤胞器的累积,自体吞噬显现为大致非选择性的步骤。与亨延顿氏舞蹈症有关的倾向于凝集物的多麸氨酸与多丙氨酸的扩张蛋白质藉由自体吞噬降解,而且于亨延顿氏舞蹈症的苍蝇与老鼠的模式中,自体吞噬的抑制减低突变亨延顿氏舞蹈症蛋白质的毒性。自体吞噬亦已显示对累积于ER之蛋白质清除的贡献。如果增加自体吞噬的方法可行,其可能增强错误折叠蛋白质的清除,而且清除与错误折叠蛋白质的累积相关的细胞毒性。目前急切需要用于缓和错误折叠蛋白质的细胞毒性与预防神经功能的方法。
发明内容
本发明特征的组合物与方法有用于治疗或预防由增强的错误折叠蛋白质的降解所引起的蛋白质构象紊乱症(PCD)。
于一态样中,一般而言,本发明提供用于个体预防或治疗蛋白质构象紊乱症(PCD)的方法,所述的方法包括对所述的个体(例如人类患者)给药有效量的增强自体吞噬蛋白质降解的化合物。于一具体例中,所述的化合物(例如雷帕霉素、法尼基转移酶抑制剂、FTI-277或其类似物)抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)或抑制脑中富集的Ras同源体(Rheb)。于另一具体例中,所述PCD选自下述所成组群的一者或多者:α1-抗胰蛋白酶缺乏症、囊胞性纤维症、亨延顿氏舞蹈症、帕金森氏病、阿耳茨海默氏病、肾性尿崩症、癌症及库贾氏症。于又一具体例中,所述PCD为眼睛的PCD且选自下述所成组群的一者或多者:视网膜色素变性、年龄相关性黄斑变性(例如湿性或干性)、青光眼、角膜营养不良、视网膜劈裂症、斯塔尔加特病、常染色体显性遗传脉络膜小疣及贝斯特氏黄斑营养不良。于其它具体例中,所述的方法进一步包括对个体(例如人类患者)给药11-顺式-视黄醇、9-顺式-视黄醇或11-顺式-视黄醇的7-环锁异构物。
于另一态样中,本发明提供用于个体(例如人类患者)预防或治疗眼的蛋白质构象紊乱症(PCD)的方法,所述的方法包括对所述的个体给药有效量的增强自体吞噬蛋白质降解的化合物。
于另一态样中,本发明提供用于个体(例如人类患者)预防或治疗视网膜色素变性或黄斑变性的方法,所述的方法包括对所述的个体给药增强自体吞噬蛋白质降解的化合物;与给药11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇,其中所述的11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇与化合物对所述个体为同时或彼此于14日内给药足量以治疗或预防视网膜色素变性或黄斑变性。
于另一态样中,本发明提供用于个体(例如人类患者)预防或治疗蛋白质构象紊乱症(PCD)的方法,其中所述PCD选自下述所成组群的一者或多者:α1-抗胰蛋白酶缺乏症、囊胞性纤维症、亨延顿氏舞蹈症、帕金森氏病、阿耳茨海默氏病、肾性尿崩症、癌症及库贾氏症,所述的方法包括对所述的个体给药增强自体吞噬的化合物足量以治疗或预防个体的PCD。于一具体例中,本发明进一步包括鉴定患者为具有PCD的步骤。于又一具体例中,本发明进一步包括测量细胞中错误折叠蛋白质、自体吞噬标记或自体吞噬液泡的浓度或表达。于一具体例中,所述PCD为囊胞性纤维症且所述的方法进一步包括给药选自下述所成组群的任选一种或多种药剂:抗生素、维生素A、D、E及K补充物、沙丁氨醇支气管扩张剂、脱氧核糖核酸酶及依普洛芬。于又一具体例中,所述PCD为亨延顿氏舞蹈症且所述的方法进一步包括给药选自下述所成组群的任选一种或多种药剂:氟呱丁苯、吩噻嗪、利血平、丁苯那嗪、金刚氨及辅酶Q10。于又另一具体例中,所述PCD为帕金森氏病且所述的方法进一步包括给药选自下述所成组群的任选一种或多种药剂:左旋多巴、金刚氨、甲磺酸溴隐亭、培高利特、阿朴吗啡、苄丝肼、麦角乙脲、美舒麦角、麦角乙脲、麦角腈、美金氨、麦角苄酯、吡贝地尔、对羟基苯乙氨、酪氨酸、苯丙氨酸、马来酸甲磺酸溴隐亭、马来酸培高利特、抗组织氨、抗抑郁剂及单氨氧化酶抑制剂。于又另一具体例中,所述PCD为阿耳茨海默氏病且所述的方法进一步包括给药选自下述所成组群的任选一种或多种药剂:多萘哌齐、利凡斯的明、加兰他敏及他可林。于又另一具体例中,所述PCD为肾性尿崩症且所述的方法进一步包括给药选自下述所成组群的任选一种或多种药剂:氯噻嗪/盐酸氯噻嗪、阿米洛利及吲哚美辛。于又另一具体例中,所述的方法进一步包括给药选自下述所成组群的任选一种或多种药剂:醋酸阿比特龙、六甲蜜氨、脱水长春碱、奥瑞斯坦丁、贝沙罗汀、必卡他氨、BMS184476、2,3,4,5,6-五氟-N-(3-氟-4-甲氧基苯基)苯磺酰氨、博来霉素、N,N-二甲基-L-缬氨酰基-L-缬氨酰基-N-甲基-L-缬氨酰基-N-脯酰氨基-1-L-脯氨酸-第三丁基酰氨、恶病质素、西马多丁、苯丁酸氮芥、环磷酰氨、3’,4’-二脱氢-4’-脱氧-8’-norvin-长春花碱(caleukoblastine)、多西赛他、多西泰素、环磷酰氨、卡铂、卡莫司汀(BCNU)、顺铂、念珠藻环肽、阿糖胞苷、达卡巴嗪(DTIC)、更生霉素、柔红霉素、海兔毒素、多柔比星(阿霉素)、依托泊甙、5-氟尿嘧啶、非那留氨、氟他氨、羟基脲及羟基脲紫杉烷、异环磷酰氨、利阿唑、氯尼达明、洛莫司汀(CCNU)、双氯乙基甲氨(氮芥)、美法仑、羟乙基磺酸米布尔、利索新、司替尼、链脲霉素、丝裂霉素、甲氨蝶呤、尼鲁米特、奥那司酮、太平洋紫杉醇、泼尼莫司汀、丙卡巴肼、RPR109881、磷酸司特目斯汀、黛莫芬、太索内明、紫杉醇、维甲酸、长春花碱、长春新碱、硫酸长春地辛及维氟明。
于另一态样中,本发明提供增强细胞中(例如眼部细胞、神经元、上皮细胞)错误折叠蛋白质的降解的方法,所述方法包括使细胞接触有效量的增强自体吞噬的蛋白质。于一具体例中,本方法进一步包括测量细胞中(例如哺乳动物细胞,如人类细胞,活体外或活体内)错误折叠蛋白质、自体吞噬标记或自体吞噬液泡的浓度或表达。于又另一具体例中,所述的方法进一步包括使所述的眼部细胞接触11-顺式-视黄醇、9-顺式-视黄醇或11-顺式-视黄醇的7-环锁异构物。于又另一具体例中,所述细胞包括形成凝集物或纤维的突变蛋白质(视蛋白、myocilin蛋白、脂褐质蛋白、β-H3蛋白)。
于又另一态样中,本发明提供用于治疗PCD的医药组合物,包括于医药可接受的赋型剂中的mTOR抑制剂或其类似物。
于又另一态样中,本发明提供用于治疗眼部PCD的医药组合物,包括于医药可接受的赋型剂中的有效量的增强自体吞噬的化合物。
于又另一态样中,本发明提供用于治疗视网膜色素变性或年龄相关性黄斑变性的医药组合物,包括于医药可接受的赋型剂中的有效量的11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇以及有效量的自体吞噬抑制剂。
于又另一态样中,本发明提供用于治疗眼部PCD的试剂盒,所述试剂盒包括有效量的11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇以及有效量的雷帕霉素或其类似物。
于又另一态样中,本发明提供用于治疗视网膜色素变性或年龄相关性黄斑变性的试剂盒,所述试剂盒包括有效量的11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇以及有效量的雷帕霉素或其类似物。
于又另一态样中,本发明提供鉴定有用于治疗PCD个体(例如人类患者)的化合物的方法,所述方法包括于活体外表达错误折叠蛋白质的细胞接触候选化合物;以及相对于对照细胞决定所述细胞中自体吞噬的增加,其中于经接触细胞自体吞噬的增加鉴定化合物有用于治疗患有PCD的个体。
于又另一态样中,本发明提供鉴定有用于治疗患有视网膜色素变性或年龄相关性黄斑变性个体(例如人类患者)的化合物的方法,所述方法包括于活体外表达错误折叠蛋白质的细胞接触11-顺式-视黄醇(11-顺式-视黄醇的7-环锁异构物)或9-顺式-视黄醇,与候选化合物;以及相对于对照细胞决定所述细胞中自体吞噬的增加,其中于经接触细胞自体吞噬的增加鉴定化合物有用于治疗患有视网膜色素变性的个体。
于又另一态样中,本发明提供鉴定有用于治疗患有囊胞性纤维症个体(例如人类患者)的化合物的方法,所述方法包括于活体外表达错误折叠蛋白质的细胞接触候选化合物;以及相对于对照细胞决定所述细胞中自体吞噬的增加,其中于经接触细胞自体吞噬的增加鉴定化合物有用于治疗患有囊胞性纤维症的个体。于一具体例中,所述错误折叠蛋白质包括突变。于另一具体例中,所述错误折叠蛋白质为视蛋白,例如包括P23H突变的视蛋白。于又另一具体例中,自体吞噬增强为通过监控蛋白浓度而测定;通过由监控自体吞噬标记的表达;或通过监控自体吞噬液泡的数目。
于又另一态样中,本发明提供用于个体(例如人类患者)预防或治疗蛋白质构象紊乱症(PCD)的方法,所述的方法包括对所述的个体给药有效量的增强雷帕霉素或FTI-277生物活性的化合物。于一具体例中,所述化合物与雷帕霉素或其类似物合并给药,或所述化合物与FTI-277或其类似物合并给药。于又另一具体例中,所述PCD选自下述所成组群的任何一者或多者:α1-抗胰蛋白酶缺乏症、囊胞性纤维症、亨延顿氏舞蹈症、帕金森氏病、阿耳茨海默氏病、肾性尿崩症、癌症及库贾氏症。于另一具体例中,所述PCD为眼睛的PCD且选自下述所成组群:视网膜色素变性、年龄相关性黄斑变性、青光眼、角膜营养不良、视网膜劈裂症、斯塔尔加特病、常染色体显性遗传脉络膜小疣及贝斯特氏黄斑营养不良。于另一具体例中,所述方法进一步包括对个体给药11-顺式-视黄醇、9-顺式-视黄醇或11-顺式-视黄醇的7-环锁异构物。
于又另一态样中,本发明提供用于个体(例如人类患者)预防或治疗视网膜色素变性的方法,所述的方法包括对所述的个体给药雷帕霉素或FTI-277和增强雷帕霉素或FTI-277的生物活性的化合物。于一具体例中,本发明进一步包括对所述体给药11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇,其中所述的11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇与化合物对所述体为同时或彼此于14日内给药足量以治疗或预防个体的视网膜色素变性。
于又另一态样中,本发明提供用于个体(例如人类患者)预防或治疗蛋白质构象紊乱症(PCD)的方法,所述的方法包括合并给药雷帕霉素或FTI-277其类似物与增强雷帕霉素或FTI-277的生物活性的化合物,其中所述雷帕霉素或FTI-277及化合物各给药足量以治疗或预防个体的PCD。
于又另一态样中,本发明提供用于增强细胞中错误折叠蛋白质降解的方法,所述的方法包括使细胞(例如眼部细胞、神经细胞、上皮细胞)接触有效量的雷帕霉素、FTI-277或其类似物与增强雷帕霉素或FTI-277的生物活性的化合物,其中所述雷帕霉素或FTI-277及化合物各给药足量以增强该蛋白的降解。于一具体例中,所述方法进一步包括使细胞接触11-顺式-视黄醇、9-顺式-视黄醇或11-顺式-视黄醇的7-环锁异构物。
于又另一态样中,本发明提供用于治疗眼部PCD的医药组合物,包括于医药可接受赋形剂中的雷帕霉素、FTI-277或其类似物与增强雷帕霉素或FTI-277的生物活性的化合物,其中所述雷帕霉素或FTI-277及化合物各呈现足量以治疗或预防个体(例如人类患者)的PCD。
于又另一态样中,本发明提供鉴定有用于治疗患有PCD的个体(例如人类患者)的化合物的方法,所述方法包括在自体吞噬增强剂的存在或不存在下,使活体外表达错误折叠蛋白质的细胞接触候选化合物;以及相对于对照细胞决定所述细胞中自体吞噬的增加,其中于经接触细胞自体吞噬的增加鉴定化合物有用于治疗患有PCD的个体。
于又另一态样中,本发明提供鉴定有用于治疗患有视网膜色素变性的个体(例如人类患者)的化合物的方法,所述方法包括使活体外表达错误折叠蛋白质的细胞接触11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇与雷帕霉素或FTI-277,与候选化合物;以及相对于对照细胞决定所述细胞中自体吞噬的增加,其中于经接触细胞自体吞噬的增加鉴定化合物有用于治疗患有视网膜色素变性的个体。
于又另一态样中,本发明提供鉴定有用于治疗患有囊胞性纤维症的个体的化合物的方法,所述方法包括使活体外表达错误折叠CFTR蛋白的细胞接触候选化合物与雷帕霉素或FTI-277;以及相对于对照细胞决定所述细胞中自体吞噬的增加,其中于经接触细胞自体吞噬的增加鉴定化合物有用于治疗患有囊胞性纤维症的个体。
于上述任何态样的各种具体例中,所述PCD选自下述所成组群的任何一者或多者:α1-抗胰蛋白酶缺乏症、囊胞性纤维症、亨延顿氏舞蹈症、帕金森氏病、阿耳茨海默氏病、肾性尿崩症、癌症及库贾氏症。于上述任何态样的又其它具体例中,所述PCD为眼睛的PCD且选自下述所成组群的一者或多者:视网膜色素变性、年龄相关性黄斑变性(例如湿性或干性)、青光眼、角膜营养不良、视网膜劈裂症、斯塔尔加特病、常染色体显性遗传脉络膜小疣及贝斯特氏黄斑营养不良。于上述任何态样的再其它具体例中,所述的化合物抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)或抑制脑中富集的Ras同源体(Rheb)。于上述任何态样的一较佳具体例中,所述眼睛的PCD为视网膜色素变性或黄斑变性,例如年龄相关性黄斑变性(例如湿性或干性)。于上述任何态样的再其它具体例中,所述的方法进一步包括对个体(例如哺乳动物,如人类)给药11-顺式-视黄醇、9-顺式-视黄醇或11-顺式-视黄醇的7-环锁异构物。于上述任何态样的较佳具体例中,所述个体包括影响蛋白质折叠的突变(例如在视蛋白中的突变,如P23H突变或在CFTR的突变,如ΔF508)。于上述任何态样的再其它具体例中,所述降解对错误折叠蛋白质有选择性。于上述任何态样的再其它具体例中,有用于本发明的方法的化合物为雷帕霉素、法尼基转移酶抑制剂、FTI-277或该等化合物的类似物。于再其它具体例中,所述的方法进一步包括对个体给药11-顺式-视黄醇、9-顺式-视黄醇或11-顺式-视黄醇的7-环锁异构物。于又另一具体例中,所述的化合物抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)或抑制脑中富集的Ras同源体(Rheb)。于上述任何态样的各种具体例中,所述个体(例如人类或兽医动物患者)包括影响蛋白质折叠的突变,例如在视蛋白中的突变(例如P23H突变)。于再其它具体例中,所述降解对错误折叠蛋白质有选择性。于再其它具体例中,所述11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇与化合物彼此于24小时内、于3日内或于5日内给药。于上述任何态样的其它具体例中,所述11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇与化合物为同时给药。于再其它具体例中,所述11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇与化合物为对眼睛给药;例如眼内给药。于再另一具体例中,所述11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇与化合物为各自并入组合物以提供其长时间的释放(例如微球体、纳米球体或纳米乳化物)。于再另一具体例中,所述长时间的释放通过药物传递装置。于再另一具体例中,所述的方法进一步包括给药维生素A补充物。于上述任何态样的其它具体例中,自体吞噬增强为通过监控蛋白浓度而测定;通过由监控自体吞噬标记的表达;或通过监控自体吞噬液泡的数目。
附图说明
第1A至1I图显示相对于野生型(WT)视蛋白对于错误折叠P23H视蛋白的选择性降解的自体吞噬。第1A、1C及1E为免疫墨点分析显示HEK-293细胞稳定地使用野生型视蛋白(第1A图)或P23H视蛋白(第1C图)转染且使用雷帕霉素或氨基酸耗竭诱发自体吞噬的视蛋白的蛋白质表达。第1E图中P23H视蛋白表达细胞进一步使用11-顺式视黄醇处理。显示为自体吞噬诱发的时程。第1B、1D及1E图为显示野生型(第1B图)、P23H视蛋白(第1D图)以及P23H视蛋白使用11-顺式视黄醇解救(第1F图)的经时降解图。下述状况分别注记为下述符号:培养基有氨基酸(◆)、氨基酸匮乏(■)、有雷帕霉素(▲)以及氨基酸匮乏但有雷帕霉素(●)。第1G、1H及1I图为免疫墨点分析。第1G图显示于野生型与P23H表达细胞诱发自体吞噬后mTOR的去磷酸化。第1H及1I图显示于细胞表达P23H(第1H图)或细胞表达P23H也使用11-顺式视黄醇处理(第1I图)的自体吞噬状况中,伴随子Bip、钙联蛋白及Hsp70的蛋白质表达。
第2A至2F图显示相对于野生型引起ΔF508的增生降解的自体吞噬。第2A及2C图为免疫墨点分析显示BHK细胞稳定第使用野生型CFTR(第2A图)或ΔF508(第2C图)转染接着进行氨基酸耗竭(4至6行)或雷帕霉素处理50mM(7至9行)或两者(10至12行)的HA-标示的CFTR表达。第2B及2D图为显示野生型CFTR(第2B图)及ΔF508(第2D图)的经时降解图。下述状况分别注记为下述符号:培养基有氨基酸(◆)、氨基酸匮乏(■)、有雷帕霉素(▲)以及氨基酸匮乏但有雷帕霉素(●)。第2E图为免疫墨点分析显示于野生型CFTR与ΔF508表达细胞诱发自体吞噬后mTOR的去磷酸化。第1H及1I图显示于细胞表达野生型CFTR或ΔF508的自体吞噬状况中,伴随子Bip、钙联蛋白及Hsp70的调节。
第3A至3B图为显示表达野生型视蛋白(第3A图)或P23H视蛋白(第3B图)的HEK-293细胞使用免疫荧光染色自体吞噬标记的显微图。染色显示自体吞噬标记与P23H视蛋白的错误折叠凝集物共定位。视蛋白(中间组)使用自体吞噬标记(左侧组)Atg7、LC3及LAMP-1的共定位系显示于正常与氨基酸耗竭的状况。
第4A至4B图为显示表达野生型CFTR(第4A图)或ΔF508(第4B图)的BHK细胞使用免疫荧光染色自体吞噬标记的显微图。自体吞噬标记与ΔF508CFTR蛋白质共定位而保留于ER。HA-标示CFTR(中间组)使用自体吞噬标记(左侧组)Atg7、LC3及LAMP-1的共定位系显示于正常与氨基酸耗竭的状况。
第5A至5C图显示细胞的三种电子显微图。第5A图显示细胞中P23H凝集物以视紫质(rhodopsin)与免疫金标识的染色。第5B及5C图显示于自体吞噬细胞中溶酶体与自体吞噬液泡。
第6图为显示于视网膜色素变性的P23H老鼠模式中雷帕霉素处理增强视黄醇功能的条状图。对照组P23H1与P23H2为表达一倍体P23H视蛋白的基因转殖小鼠。Rap-P23HA与B为表达一倍体P23H视蛋白且使用雷帕霉素处理的基因转殖小鼠。WT-1、2及3为野生型对照小鼠。Rap-WTA及B为接受雷帕霉素野生型对照小鼠。各条表示单一小鼠的ERG分析。
第7图为显示于黄斑变性的老鼠模式中雷帕霉素处理增强视黄醇功能的条状图。各条表示单一老鼠的ERG分析。
第8图为西方墨点分析显示于P23H表达细胞使用法尼基转移酶抑制剂FTI-277处理的P23H蛋白质降解。用于微管蛋白的西方墨点分析显示于下方作为负载对照。词语″馈入″标记培养状况有氨基酸以及含血清培养基;词语”F+R”标记馈入与使用雷帕霉素处理;词语”F+FTI277”标记馈入以及使用10μM或50μM的FTI277处理。西方墨点分析使用微管蛋白为探针显示于下方作为蛋白质负载对照。
第9A至9B图显示FTI-277处理造成P23H视蛋白降解结果。第9A图为显示于24小时的时程中使用FTI-277的Rheb抑制后P23H视蛋白浓度的免疫墨点分析。P23H视蛋白表达细胞使用10μM(8至10行)或50μM(11至13行)的FTI277处理。雷帕霉素(5至7行)处理使用作为阳性对照。亦使用氨基酸及血清馈入对照(2至4行)。微管蛋白作为负载对照。第9B图为显示于P23H视蛋白表达细胞中,于2小时(h)、6小时即12小时的比较雷帕霉素与FTI-277(50μM)处理的免疫墨点分析的带像素强度的降解图。
第10图为显示伴随子钙联蛋白、钙网蛋白、Hsp70及Hsp90浓度的免疫墨点分析组。此工作分析以时间依赖方式的FTI-277对于未折叠蛋白质响应与热休克响应两者的效果,与显示自体吞噬排除UPR与HSR。
第11A至11C图显示FTI-277阻隔S6K与mTOR磷酸化的免疫墨点分析组。第11A图显示S6K的磷酸化状态系于雷帕霉素与FTI-277处理后的两小时内测定。第11B图显示mTOR的磷酸化状态系于12小时的时程使用雷帕霉素、FTI-277与FTI-277合并氨基酸与血清缺乏而测定。
第12A至12C图为显示于FTI-277处理后自体吞噬体标记的免疫共定位的系列显微图。第12A图显示Atg7染色与第12B图显示Atg8染色。该等标记于使用FTI-277处理后观察与P23H视蛋白凝集物的共定位。氨基酸馈入与雷帕霉素处理的细胞使用作为对照。第12C图显示细胞使用FTI-277处理的共轭焦影像。共胶影像轻处第显示自体吞噬体标记Atg7与Atg8与P23H视蛋白凝集物间的细胞间共定位。自体吞噬体抗体为经TRITC(左)标示与适蛋白为经FITC(右)标示。
第13A至第13C图显示细胞对于FTI-277处理的自体吞噬响应。第13A图显示使用溶酶体探针作为标记,观察FTI-277处理后细胞中溶酶体代谢途径的向上调控。第13图显示电子显微图超结构分析,其于使用FTI-277的细胞处理6小时后进行。使用cMPase细胞化学处理细胞以目视可见溶酶体以及自体溶酶体。第13C图为显示FTI-277处理2小时后与6小时后进行形态学分析的结果图。使用氨基酸与血清馈入比较FTI-277处理后的自体吞噬诱发。
第14图显示于FTI-277处理后HuH7细胞中GFP-LC3的过度表达的共轭焦分析。
第15A与15B显示FTI-277诱发自体吞噬。第15A图显示使用自体吞噬抑制剂3MA处理细胞后所进行的免疫墨点分析。3MA抑制藉由FTI-277诱发的P23H视蛋白降解。氨基酸与血清匮乏细胞(顶行)使用作为对照以观察24小时的P23H视蛋白的累积。类似地,FTI-277处理于3MA存在时(淡灰条)呈现P23H视蛋白降解。相较于单独以FTI-277处理(深灰调),于3MA处理的细胞于12小时观察到视蛋白的最大累积。第15B图显示P23H过度表达细胞于馈入(淡灰条)与FTI-277处理(深灰条)状况使用蛋白酶体抑制剂,MG132,处理12小时,显示MG132于缺乏中未干扰错误折叠P23H视蛋白的降解。
第16图为胰岛素/TOR/S6K代谢途径的示意图,显示藉由FTI-277与雷帕霉素的抑制位置。PI3激酶的活化导致Akt的磷酸化。TSC1/2作用微GAP以活化Rheb,换言之为磷酸化mTOR。mTOR的抑制导致细胞自体吞噬的诱发。藉由FTI-277之Rheb的强力抑制所诱发的自体吞噬类似于藉由雷帕霉素的mTOR抑制所诱发的自体吞噬。
具体实施方式
定义
“哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)”意为对于GenBank读取编号P42345具有至少85%或95%同一性的多肽序列。
“抑制mTOR”意为降低至少10%的至少一种相关于mTOR的生物活性。范例的”mTOR生物活性″包括mTOR激酶活性、细胞中自体吞噬的诱发、细胞循环进程的调控、DNA重组与DNA损伤侦测。抑制mTor与S6激酶的磷酸化的化合物也抑制mTOR生物活性。
“脑中富集的Ras同源体(rheb)”意为对于GenBank读取编号NP_005605具有至少85%或95%同一性的多肽序列。
“抑制rheb”意为降低至少10%的至少一种相关于mTOR的生物活性。范例的”rheb生物活性″包括自体吞噬的诱发、mTOR的磷酸化、鸟嘌呤核苷酸结合活性与GTPase活性。
“蛋白质构像疾病”意为疾病或疾患的病理有关于错误折叠蛋白质的存在。于一具体例中,当错误折叠蛋白质干扰细胞、组织或器官的正常生物活性而引起蛋白质构像疾病。
“雷帕霉素生物活性”意为自体吞噬的增强、mTOR抑制、T-淋巴球增生的抑制、淋巴因子(lymphokine)分泌的抑制、酵母细胞增生的抑制、蛋白质降解的增强、或相关于雷帕霉素对细胞或有机体给药的任何其它效果。
“自体吞噬蛋白质降解”意为藉由自体吞噬实质上发生的降解。
“类似物″意为结构性相关于参考化合物且与参考化合物共享主要相同功能的化合物。类似物亦意为参考化合物的衍生物或代谢物。
“增强″亦为至少10%、15%、25%、50%、75%或100%的正转变。
“错误折叠蛋白质″意为相对于参考蛋白质具有影响其三级结构的转变的蛋白质。错误折叠蛋白质的范例包括视蛋白的突变形式(例如P23H视蛋白),亦即相对于视蛋白参考序列(例如GenBank读取编号NM_000539及NP_000530)具有序列转变的形式以及人类CFTR的突变形式(例如,具有[Delta]F508突变),亦即相对于CFTR参考序列(例如,GenBank读取编号AAA35680,NP_000483,P13569)具有序列转变的形式。
词语“微球体”意指具有生物活化物质并如其中的实质上球型胶体结构物。一般而言,微球体具有于约0.5μM至约500μM范围内的尺寸分布。当结构物直径小于1微米,则可使用相对应词语”纳米球体”。
“纳米乳化物”意指包含小的液体结构物的油于水中分散物。于一实施例中,纳米乳化物包含具有约0.5至5微米平均粒径的液滴的油相。
“降低”意为至少10%、25%、50%、75%或100%的负转变。
“选择性降解”意为优先地影响错误折叠蛋白质的降解,因此正确折叠蛋白质实质上不受影响。于各种具体例中,少于45%、35%、25%、15%、10%或5%的正确折叠蛋白质受到降解。
如使用于本文,词语″治疗″、”处理”、”处置”(treat、treating、treeatment)等意指降低或缓和疾病及/或与疾病相关的症候。应明了,虽然不排除,治疗疾病或症状不需要所述的疾病、症状或与其相关的症候为完全地消除。
如使用于本文,词语”预防”(prevent、preventing、preventation)、”预防性治疗”等意指降低于个体发展疾病或症状的可能性,该个体不具有但处于可能发展失调或症状的风险。
本发明特征为组合物与方法,有用于增强活体内错误折叠蛋白质的降解。一般而言,本发明系基于发现本发明的化合物(例如雷帕霉素、FTI-277、其类似物与变异物)增强突变蛋白质的降解。有利地,突变蛋白质为特定地降解,而期望野生型式的浓度保留大量地未改变。错误折叠蛋白质可干扰正常细胞功能,且可引起细胞毒性,导致人类蛋白质构像紊乱症(PCD)。PCD包括α1-抗胰蛋白酶缺乏症、囊胞性纤维症、亨延顿氏舞蹈症、帕金森氏病、阿耳茨海默氏病、肾性尿崩症、癌症及病原素媒介的疾患(例如库贾氏症)。本发明的组合物与方法特别有用于预防或治疗眼的PCD,包括视网膜色素变性、年龄相关性黄斑变性(湿性型与干性型)、青光眼、角膜营养不良、视网膜劈裂症、斯塔尔加特病、常染色体显性遗传脉络膜小疣及贝斯特氏黄斑营养不良。本发明的组合物可使用于治疗PCD,以减缓受影响细胞的死亡,缓和PCD所引起的症候,或从起始的第一位置预防PCD。
自体吞噬增强剂
自体吞噬为用于细胞质中细胞组成降解的演化上保留机制,且于饥饿细胞中作为细胞救赎机制。于自体吞噬中,细胞质小片由细胞膜封为囊,形成自体吞噬液泡,该液泡可能与溶酶体融合而使其内含物降解。自体吞噬增强剂可独立使用或与11-顺式视黄醇、、9-顺式-视黄醇或11-顺式-视黄醇的7-环锁异构物组合用于治疗PCD。自体吞噬增强剂雷帕霉素特别有用于治疗视网膜色素变性与其它眼的疾病以及用于囊胞性纤维症与相关于错误折叠蛋白质或蛋白质凝集物的其它疾病。自体吞噬增强剂有用于本发明的方法包括,但不限于雷帕霉素、FTI-277与其盐或其类似物。
雷帕霉素
雷帕霉素(Rapamune,sirolimus,Wyeth)为由吸水链霉菌(Steptomyces hygroscopicus)所生产的环状内酯。雷帕霉素微免疫抑制性药物,其抑制T-淋巴球活化与增生。雷帕霉素结合至且抑制哺乳动物的雷帕霉素标靶(mTOR),为细胞循环进展所需要的激酶。mTOR激酶活性的抑制阻隔T-淋巴球增生与淋巴因子分泌。
雷帕霉素结构与功能类似物包括单酰基化-与二酰基化雷帕霉素衍生物(美国专利编号4,316,885);雷帕霉素水溶性前药(美国专利编号4,650,803);(PCT Publication No.WO 92/05179);氨基甲酸酯类(美国专利编号5,118,678);酰氨酯类(美国专利编号5,118,678);生物素酯类(美国专利编号5,504,091);氟化酯类(美国专利编号5,100,883);缩醛类(美国专利编号5,151,413);硅烷酯类(美国专利编号5,120,842);双环衍生物(美国专利编号5,120,725);雷帕霉素二量体(美国专利编号5,120,727);O-芳基,O-烷基,O-烯基与O-炔基衍生物(美国专利编号5,258,389);与重氢化雷帕霉素(美国专利编号6,503,921)。其它的雷帕霉素类似物包括CCI-779、(Wyeth Ayerst)、他克莫司(tacrolimus)、吡维莫司(pimecrolimus)、AP20840(AriadPharmaceutics)、AP23841(Ariad Pharmaceutics)与ABT-578(AbbottLaboratories)、SAR943(32-脱氧基雷帕霉素,Eynott等人,Immunology.109(3):461-7,2003)与依维莫司(everolimus)(SDZRAD)。依维莫司Everolimus(40-O-(2-羟乙基)雷帕霉素(CERTICAN,Novartis)为结构性类似于雷帕霉素的免疫抑制大环内酯。其它的雷帕霉素类似物叙述于美国专利编号5,202,332与5,169,851。
雷帕霉素目前用于口服给药为液体与锭剂配方物。RAPAMUNE.TM.液体含有1mg/mL雷帕霉素而于给药前稀释于水或柳橙果汁中。含有1或2mg雷帕霉素的锭剂亦可取得。雷帕霉较加为每日给药一次。口服给药后吸收快速且完全。典型地,雷帕霉素的患者剂量根据患者状况而改变,但某些标准建议剂量提供于下文。雷帕霉素的起始负载剂量为6mg。后续维持剂量典型为2mg/day。或者,3mg、5mg、10mg、15mg、20mg或25mg的负载剂量可与1mg、3mg、5mg、7mg或10mg的每日维持剂量使用。体重低于40kg的患者,雷帕霉素剂量典型地基于体表面积而调整;一般而言,使用3mg/m2/day负载剂量与1mg/m2/day维持剂量。
法尼基转移酶抑制剂
法尼基转移酶抑制剂抑制法尼基化,法尼基化为蛋白质的后转译修改而增加经修改的蛋白质的亲水性而引起其定位于细胞膜的表面。对细胞膜的定位典型地为法尼基化蛋白质的正常功能所需。法尼基受体部分已于各种蛋白质中特征化为于标靶蛋白质的羧基端发现四个氨基酸序列。此四个氨基酸序列已特征化为-C-A-A-X,其中″C″为半胱氨酸残基,”A”为任何脂肪族氨基酸与”X”为任何氨基酸。法尼基转移酶抑制剂(FTIs),例如FTI-277,抑制Ras与其它法尼基化蛋白质(例如Rheb)的后转译脂质代谢。如同更详细的下文所述,FTI-277为范例的法尼基转移酶抑制剂,具由去活化mTOR而于细胞诱发自体吞噬。mTOR负调控自体吞噬作为响应于氨基酸的AKT/PKB的下游标靶。根据部分的本发明,其它抑制法尼基转移酶的药剂亦可有用于本发明的方法。
有用于本发明方法的法尼基转移酶抑制剂已知于此项技术且叙述于,例如美国专利编号:7,022,704、6,936,431、6,800,636、6,790,633、6,740,661、6,737,410、6,576,639、6,528,523、6,498,152、6,440,974、6,432,959、6,410,541、6,399,615、6,372,747、6,362,188;于其它具体例中,叙述3-巯基吡咯啶酮类FTIs,例如美国专利编号6,946,468;5-经取代四氢萘酮类(tetralones)FTIs叙述于,例如美国专利编号6,943,183;双环抑制剂叙述于美国专利编号6,528,535;与三唑类作为法尼基转移酶抑制剂叙述于,例如美国专利编号20050234117。有用于本发明的方法的其它范例的FTIs叙述于美国专利申请案编号:20060079530、20050148609、20050059672与20050020516;与于下述科学文献:Santucci等人,Cancer Control 10:384-387,2003;Megnin-Chanet等人,BMC Pharmacology,2:2,2002,BMS-214662;与Appels等人,(The Oncologist,10:565-578,2005)。范例的法尼基转移酶抑制剂包括但不限于为Santucci等人所叙述的R1 15777、GGTI-2166、BMS-214664,Cancer Control 10:384-387,2003;Megnin-Chanet等人所叙述的RPR-130401,BMC Pharmacology,2:2,2002;BMS-214662(Bristol-Myers Squibb,Princeton,NJ);L778123(Merck&Co.,Inc.,Whitehouse Station,NJ);tipifarnib(试验的名称,Rl 15777;Zarnestra(TM);Ortho Biotech Products,L.P.,Bridgewater,NJ);lonafarnib(试验的名称,SCH66336;Sarasar(TM);Schering-Plough Corporation,Kenilworth,NJ);FTI-277(Calbiochem,EMD Biosciences,San Diego);与L744832(BiomolInternational L.P.,Plymouth Meeting,PA)。
FTIs的建议临床剂量典型地为每日界于100ug与10,000mg。给药可为此项技术所知的任何方法。特别地tipifarnib口服给药150、200、300、400、500与600mg的剂量每日两次持续21日。Lonafarnib口服给药100、200、300,与400mg的剂量每日两次于连续疗程。BMS-214662典型地为静脉内给药每3周一次输注1小时以100mg/m2、200mg/m2、275mg/m2与300mg/m2为24小时输注;或者BMS-214662以每周排程300mg/m2与每周排程102mg/m2。BMS-214662给药的每日基准为81mg/m2亦有用于本发明的方法。给药FTIs的其它模式已知于此项技术,且叙述于例如Appels等人(The Oncologist,10:565-578,2005)。
眼蛋白质构像紊乱症(Ocular Protein Conformational Disorders)
本发明的组合物特别有用于实质的任何眼蛋白质构像紊乱症(Ocular Protein Conformational Disorders;PCD)。该疾患特征化为于眼内错误折叠蛋白质的累积为蛋白质凝集物或纤维化。本发明的组合物选择性地增强错误折叠蛋白质的降解而保留正确折叠蛋白质的浓度大幅地未受影响。视网膜色素变性为范例的眼PCD其相关于视蛋白的错误折叠蛋白质(例如P23H视蛋白)(GenBank读取编号NM_000539与NP_000530),以及与碳酸酐酶IV(CA4)的突变)(GenBank读取编号NM_000717 and NP_000708)(Rebello等人,Proc Natl AcadSci U S A.2004 Apr 27;101(17):6617-22)。CA4为糖基化磷脂酰肌醇锚定蛋白质,其为高度表达于人类眼睛的脉络膜微血管。R14W突变引起CA4蛋白质为不正确折叠且带有此突变的患者患有常染色体显性遗传视网膜色素变性。增强CA4多肽的突变型的降解的本发明的组合物有用于与CA4多肽的突变相关的常染色体显性遗传视网膜色素变性的治疗。
X染色体串联视网膜裂损症(X-linked juvenile retinoschisis(RS))为另一眼PCD。RS为男性青少年黄斑退化(juvenile maculardegeneration)的常见成因。于RSl(NM_000330,NP_000321)的突变、或retinoschesin基因有责于X关联视网膜裂损症,于男性为常见、早发型黄斑变性,而结果导致视网膜内层的分裂以及视力的严重损失。于RS1的突变破坏蛋白质折叠(J Biol Chem.2005 Mar 18;280(11):10721-30)。增强RS1突变型的降解的本发明组合物有用于视网膜裂损症的治疗。
青光眼为眼PCD与myocilin蛋白质的突变有关。Myocilin蛋白质为普遍表达于许多人类器官(包括眼睛)的未知功能的分泌性糖蛋白。于此myocilin蛋白的突变引起一种型的青光眼,为世界上失明的主要原因。突变的myocilin蛋白累积于转染细胞的内质网作为不溶性凝集物(Aroca-Aguilar等人,Biol Chem.2005 Jun 3;280(22):21043-51;GenBank读取编号NMJ300261与NP_000252)。增强myocilin蛋白的突变型降解的本发明组合物有用于myocilin蛋白相关的青光眼的治疗。
类斯塔尔加特黄斑病为眼PCD且与ELOVL4的突变相关。ELOVL4(非常长链脂肪酸4的延长)为参予非常长链脂肪酸生合成的蛋白质ELO家族的成员。ELOVL4的突变已于患有常染色体显性遗传类斯塔尔加特黄斑病(STGD3/adMD)的患者受到鉴定。ELOVL4突变蛋白质于转染细胞累积为大凝集物(Grayson等人,J Biol Chem.2005 JuI 21;Epub)(GenBank读取编号NM_022726 and NP_073563)。增强ELOVL4突变的降解的本发明组合物有用于类斯塔尔加特黄斑病的治疗。
遗传性黄斑改变性疾病(Malattia Leventinese;ML)与多恩巢状式网膜萎缩(Doyne honeycomb retinal dystrophy;DHRD)为两种常染色体显性遗传PCDs其特征化为累积于视网膜色素细胞(RPE)下方的已知为小疣的黄-白沉积物。EFEMP1于脉络膜小疣形成扮演要角且肾及黄斑变性的病原学(Stone等人,Nat Genet.1999 Jun;22(2):199-202)(GenBank读取编号NM_004105与NP_004096)。突变的EFEMP1为错物折叠且保留于细胞内。增强EFEMP1突变型的降解的本发明组合物有用于常染色体显性遗传脉络膜小疣的治疗。
贝斯特氏黄斑营养不良为常染色体显性遗传PCD,其由编码Bestrophin蛋白的VMD2(hBEST1)的突变所引起,为Cl(-)通道(Gomez等人,DNA Seq.2001 Dec;12(5-6):431-5)(GenBank读取编号:NM_004183与NP_004174)。于bestrophin蛋白的突变似乎引起蛋白质错物折叠。增强正确折叠bestrophin蛋白的突变型的降解的本发明组合物有用于贝斯特氏黄斑营养不良的治疗。
5q31-关联的角膜营养不良为常染色体显性遗传PCDs其特征化为年龄依赖性进展的角膜蛋白质沉积物的累积且接着视力损伤。于BIGH3基因(GenBank读取编号:NM_000358),亦称为TGFBI(转型生长因子-β-诱发;transforming growth factor-[beta]-induced)对此状况的全族群有责。Arg-124以及其它残基的取代,经由参予改变角膜组织蛋白质更新的不同凝集途径。导致角膜特异的编码蛋白质(GenBank读取编号.NP_000349)的沉积。增强正确折叠蛋白质的突变型的降解的本发明组合物有用于5q31-关联的角膜营养不良的治疗。
治疗方法
本发明提供治疗PCDs疾病及/或疾患或其症候(例如细胞毒性)的方法,藉由选择性增强错误折叠蛋白质的降解。本方法包括对本文所述个体(例如哺乳动物,如人类)给药有效量的含有化合物(例如mTOR抑制剂,如雷帕霉素、法尼基转移酶抑制剂(如FTI-277))的医药阻合物。因此,一具体例为治疗个体患有或怀疑有蛋白质构像疾病或疾患或其症候的方法。所述方法包括对哺乳动物给药治疗量的本文化合物足量以治疗疾病或疾患或其症候,以使疾病或疾患受到治疗的条件。
本发明的方法包括对个体(包括鉴定为需要改治疗的个体)给药足量的本文所述化合物或本文所述组合物,以产生该效果。鉴定需药该治疗的个体可为个体的或健康照护专业的判断且可为主动性(例如意见)或被动性(例如由测试或诊断方法测量)。
本发明的治疗方法,包括预防疗法,一般包括给药医疗有效量的本文所述化合物,例如对有需要的个体(例如动物、人类),包括哺乳动物(特别是人类)给药化合物的配方物。该治疗适合对个体给药,包括人类,患有、具有、怀疑有或有风险于疾病、疾患或其症候。该等个体有无处于风险的测定可藉由诊断测试或个体或健康照护提供者的意见(例如基因测试、酵素或蛋白质标记、标记(如本文所述)、家族使等)的任何被动性或主动性的判定。本文所述组合物亦可适用于治疗蛋白质折叠(包括错误折叠)可能引起的任何其它疾病。
于一具体例中,本发明提供侦测治疗进展的方法。本方法包括于患有或怀疑有与蛋白质折叠(包括错误折叠)相关的疾病或其症候的个体,测定诊断标记(标记)(例如藉由本文所述化合物所调节的任何本文所述的标靶,蛋白质或其指示剂等)浓度或诊断测定(例如筛选、分析)的步骤,其中该个体经给药治疗量的本文所述化合物足以治疗该疾病或其症候。本发明方法中标记浓度的测定可与健康正常对照组或其它患病患者中的标记相比较以建立该个体的疾病状态。于较佳具体例中,个体中标记的次级浓度于第1浓度测定后的时间点测定,且比较两浓度以侦测疾病的进展或治疗的疗效。于某些较佳具体例中,个体中标记的治疗前浓度根据本发明于开始治疗前测定;标记的治疗前浓度可与疗法后的个体中标记浓度相比较,以测定治疗的疗效。
医药组合物
本发明特征为医药制剂,包括与医药可接受付型剂的化合物,其中,该化合物提供错误折叠蛋白质的选择性降解。该制剂具有治疗与预防两种应用。于一具体例中,医药组合物包括11-顺式视黄醇或9-顺式视黄醇与增强错误折叠化合物的化合物组合。该11-顺式视黄醇或9-顺式视黄醇与该化合物为一起或分别配方。本发明化合物可为医药组合物的一部分给药。组合物应为无菌且含有适合对个体给药的医疗有效量的该多肽的重量或容积单位。本发明的组合物与组合可为医药包装物的一部分,其中各化合物呈单独的剂量。
如使用于本文,本发明化合物(包括本文所述配方物的化合物)定义为包括其医药可接受的衍生物或前药。”医药可接受的衍生物或前药”为本文化合物的任何医药可接受的盐、酯、酯的盐或其它衍生物,于对接受者给药能提供(直接或间接)本发明的化合物。特别较佳的衍生物与前药为当对哺乳动物给药(例如允许口服给药化合物更容易地于血液中吸收)增加本发明化合物的生体可利用率或相对于母化合物增强母化合物对生物组成(例如脑或淋巴系统)的传递。较佳的前药包括衍生物,其中的基团增强水溶性或活化经由肠膜的传递子,付于本文所述配方物的结构物。参照Alexander,J.等人Journal ofMedicinal Chemistry 1988,31,318-322;Bundgaard,H.Design ofProdrugs;Elsevier:Amsterdam,1985;pp 1-92;Bundgaard,H.;Nielsen,N.M.Journal of Medicinal Chemistry 1987,30,451-454;Bundgaard,H.A Textbook of Drug Design and Development;HarwoodAcademic Publ.:Switzerland,1991;pp 113-191;Digenis,G.A.等人Handbook of Experimental Pharmacology 1975,28,86-112;Friis,G.J.;Bundgaard,H.A Textbook of Drug Design andDevelopment;2 ed.;Overseas Publ.:Amsterdam,1996;pp 351-385;Pitman,I.H.Medicinal Research Reviews 1981,1,189-214;Sinkula,A.A.;Yalkowsky.Journal of Pharmaceutical Sciences1975,64,181-210;Verbiscar,A.J.;Abood,L.G Journal ofMedicinal Chemistry 1970,13,1176-1179;Stella,V.J.;Himmelstein,K.J.Journal of Medicinal Chemistry 1980,23,1275-1282;Bodor,N.;Kaminski,J.J.Annual Reports in MedicinalChemistry 1987,22,303-313。
本发明的化合物可经由补充的合适功能性修改而增强选择性生物性质。该等修改已为此项技术所知且包括增加生物穿透性至指定的生物组成(例如血液、淋巴系统、神经系统),增加口服可利用率、增加溶解性以允许藉由注射给药、改变代谢与改变排初速率者。
本发明化合物的医药可接受盐类包括该等衍生自医药可接受无机与有机的酸类与碱类。适合的酸盐类的范例包括醋酸盐、己二酸盐、褐藻酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、重硫酸盐、酪酸盐、柠檬酸盐、樟脑盐、樟脑磺酸盐、葡糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、甲酸磺酸盐、延胡索酸盐磺酸盐、葡庚酸盐、羟乙酸盐、半磺酸盐、庚酸盐、己酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、2-羟乙基磺酸盐、乳酸盐、顺丁烯二酸盐、丙二酸盐、甲磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、波莫酸盐、果酸盐、过硫酸盐、3-苯丙酸盐、磷酸盐、苦味酸盐、特戊酸盐、丙酸盐、水杨酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、甲苯磺酸盐与十一烷酸酯盐。其它酸类,例如草酸,虽然其本身不为医药可接受的,但可作为获得本发明化合物及其医药可接受的酸加成盐类的中间体,应用于盐类的制备。衍生自合适碱的盐类包括碱金属(例如钠)、碱土金属(例如镁)、铵与N-(烷基)4 +盐类。本发明亦设想揭示于本文化合物的任何含氮基团的四级化(quaternization)。水可溶或油可溶或可分散的产物可由该四级化获得。
本发明的医药组合物使用于预防或治疗给药应为无菌。无菌容易地藉由通过无菌过滤膜(例如0.2μm膜)过滤、藉由伽玛射线、或藉由任何此项技术领域已知的合适方法而完成。一般而言,治疗的多肽组合物放置于具有无菌组合件的容器,例如静脉内溶液袋或具有可藉由皮下注射针头穿刺的栓塞的小瓶。该等组合物习惯性地储存于单位或单位剂量容器,例如,密封的安瓶或小瓶,为水溶液或为用于重组成的冻干配方物。
化合物可藉由选择性地与医药可接受的付型剂组合。使用于本文的词语”医药可接受的付型剂”意指适合对人类给药的一种或多种相容的固体或液体填充物、稀释剂或封囊物质。词语”载剂”注记为有机或无机成分,为天然或合成的,与活性成分组合而有助于给药。医药组合物的成分亦能与本发明的分子、与其彼此,以使其无实质上损伤所欲医药疗效的干扰的方式而共混合。
付型剂较佳含有例如增强渗透性与化学稳定性的物质的微量添加物。该等材料于施用剂量及浓度对接受者为无毒性,且包括缓冲液例如磷酸盐、柠檬酸盐、琥珀酸盐、醋酸盐、乳酸盐、酒石酸盐与其它有机酸类或其盐类;三羟基甲基氨基甲烷(TRIS)、碳酸氢盐、碳酸盐与其它有机碱类与其盐类;抗氧化剂,例如抗坏血酸;低分子量(例如少于10个残基)多肽,例如多精氨酸、多离氨酸、多麸氨酸与多天冬氨酸;蛋白质,例如血清白蛋白、明胶、或免疫球蛋白;亲水性聚合物,例如聚乙烯基吡咯啶酮(PVP)、聚丙二醇(PPGs)与聚乙二醇(PEGs);氨基酸,例如甘氨酸、麸氨酸、天冬氨酸、组氨酸、离氨酸或精氨酸;单糖类、双糖类与其它碳水化合物包括纤维素或其衍生物,葡萄糖、甘露糖、蔗糖、葡聚糖类或硫酸化碳水化合物衍生物,例如肝素、软骨素硫酸盐或湖精硫酸盐;多价金属离子,例如二价金属离子,包括钙离子、镁离子与锰离子;螯合剂,例如乙二氨四乙酸(EDTA);糖醇,例如甘露糖醇或山梨糖醇;抗衡离子,例如钠或铵;及/或非离子性界面活性剂,例如聚脱水山梨醇或泊洛沙姆(poloxamer)。其它衍生物可包括,例如稳定剂、抗微生物剂、惰性气体、流体与营养补充剂(例如林格氏葡萄糖)、电解质补充剂等,其可一惯用量存在。
如上所述,该组合物可给药有效量。有效量将依据给药模式、欲处理的特定状况与所欲结果。亦可依据症状状态、个体的年龄与生理状况、同时疗法的本质与医学实施者所熟知的任何因素。对于治疗应用,量应足以达成医学上所欲结果。
对于具有蛋白质构像紊乱疾病或疾患的患者,有效量为足以增加细胞中正确折叠蛋白质的浓度。对于具有相关于错误折叠蛋白质的剂并或疾患的患者,有效量为足以稳定、降低或减低相关病原学的症候。一般而言,本发明化合物的剂量形成每日约0.01mg/kg至每日约1000mg/kg。期望剂量范围由约50至约2000mg/kg为适合。较低剂量将导致由某些给药型式,例如静脉内给药。于起始施用剂量为不充足的个体反应的情况中,可额外施用于患者耐受性允许的较高剂量(或由不同、更定位化的传递途径的有效较高剂量)。每日多次剂量可仔细考虑以达成本发明组合物的合适全身性浓度。
有多种给药途径。一般而言,本发明的方法可使用医学上可接受的任何给药模式,意指产生活性化合物的有效浓度而不引起临床上不可接受的化效果的任何模式。于一较佳具体例中,本发明的组合物为眼内给药。给药的其它模式包括口服、直肠的、局部的、眼内的、舌下的、阴道内的、脑池内的、脑室内的、气管内的、鼻腔、穿皮的、植入物内/上或肠胃外的途径。词语″肠胃外的”包括皮下的、气管内的、静脉内的、肌肉内的、腹腔内的或输注。包括本发明组合物的组合物可添加至生理性流体,例如添加至玻璃体液(intravitrealhumor)。用于CNS给药,有多种技术可选择用于促进疗法横过血脑屏障的转移,包括藉由手术或注射的破坏、瞬间开启界于CNS血管内皮细胞间的黏合接触与有助于通过该等细胞的转位的化合物。由于对患者的便利性以及剂量排程,口服给药较佳可用于预防疗法。
本发明的医药组合物可视需要的进一步如所欲的含有一种或多种其它蛋白质,包括血浆蛋白质、蛋白酶与其它生物材料,只要对个体给药不引起坏效果。合适的蛋白质或生物材料可藉由公开且为此项技术领域已知的方法,由人类或哺乳动物血浆获得;由重组组织培养物的上清液、萃取物或溶解物、病毒、酵母、细菌或含有根据标准重组DNA技术导入表达人类或哺乳动物的血浆蛋白质的基因者;或由流体(例如血液、乳、淋巴、尿液等)或含有根据标准重组DNA技术导入表达人类或哺乳动物的血浆蛋白质的基因的基因转殖动物。
本发明的医药组合物可包括一种或多种pH缓冲化合物,以维持配方物的pH于反应生理pH的预先决定的浓度,例如约5.0至约8.0的范围。使用于液体配方物的pH缓冲化合物可为氨基酸或氨基酸的混合物,例如组氨酸或例如组氨酸与甘氨酸的氨基酸的混合物。或者,pH缓冲化合物较佳地为维持配方物的pH于预先决定的浓度(例如约5.0至约8.0的范围)的药剂,且该剂量不螯合钙离子。该等pH缓冲化合物的说明实例包括但不限于咪唑与醋酸盐离子。pH缓冲化合物可以合是于维持配方物的pH于预先决定的浓度的任何量存在。
本发明的医药组合物亦可含有一种或多种渗透调节剂,亦即调节配方物的渗透性质(例如张性(tonicity)、渗透压及/或渗透压力)于接受者个体的血流与血细胞可接受浓度的化合物。渗透调节剂可为任何不螯合钙离子的试剂。渗透调节剂可为对熟习此项技术领域者为已知或可取得的调节配方物渗透性质的任何化合物。熟习此项技术领域者可依经验地决定使用于本发明配方物的指定渗透调节剂的适合性。渗透调节剂的合适型态的说明实例包括但不限于:盐类,例如氯化钠与醋酸纳;糖类,例如蔗糖、葡萄糖与甘露糖;氨基酸,例如甘氨酸;与该等试剂及/或试剂型态的一种或多种的混合物。渗透调节剂可以足以调节配方物的渗透性质的任何浓度存在。
包括本发明化合物的组合物可含有多价金属离子,例如钙离子、镁离子及/或锰离子。有助于稳定组合物且对接受者个体无坏影响的任何多价金属离子皆可使用。熟习此项技术领域者,基于两个准则,可依经验地测定合适的金属离子与该等金属离子的合适来源为已知,且包括无机与有机盐类。
本发明的医药组合物亦可为非水性液体配方物。任何合适的非水性液体皆可使用,只要其对含于其中的活性成分提供稳定性。较佳地,该非水性液体为亲水性液体。合适的非水性液体的说明实例包括:甘油;二甲亚碸(DMSO);聚二甲基硅氧烷(PMS);乙二醇,例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇(PEG)200、PEG300与PEG400;与聚丙二醇,例如二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇(PPG)425、PPG725、PPG1000、PPG2000、PPG3000与PPG4000。
本发明的医药组合物亦可为经混合的水性/非水性液体配方物。任何合适的非水性液体配方物,例如上文所述者,可单独与任何水性液体配方物,例如上文所述者,一起施用,只要经混合的水性/非水性液体配方物对含于其中的化合物提供稳定性。较佳地于该配方物中的非水性液体为亲水性液体。合适的非水性液体的说明实例包括:甘油;DMSO;PMS;乙二醇,例如PEG200、PEG300与PEG400;与聚丙二醇,例如PPG425、PPG725、PPG1000、PPG2000、PPG3000与PPG4000。
合适的稳定配方物可允许活性成分于冰冻或于未冰冻液体状态的储存。依据组合物的性质,稳定的液体配方物可储存于至少-70℃的温度,但亦可储存于至少0℃的较高温度或界于约0.1℃与约42℃之间。一般而言,对熟悉此项技术领者已知蛋白质与多肽对pH、温度与可影响治疗效果的其它因子的多重性的变化敏感。
其它传递系统可包括经时释放、延迟释放或持续释放传递系统。该等系统可避免本发明组合物的重复给药,增加个体与医生的便利性。已有许多型态的释放传递系统且为熟悉此项技术领域者所知。包括基本系统例如聚乳酸(美国专利3,773,919;欧洲专利58,481)、聚(乳酸-甘醇)、共聚草酸酯、聚己内酯、聚酯酰氨、聚正交酯、聚羟基丁酸(例如聚-D-(-)-3-羟基丁酸(欧洲专利133,988)、L-麸氨酸与γ-乙基-L-麸氨酸酯的共聚物(Sidman,K.R.等人,Biopolymers 22:547-556)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)或醋酸伸乙基乙烯酯(Langer,R.等人,J.Biomed.Mater.Res.15:267-277;Langer,R.Chem.Tech.12:98-105)与聚酸酐。
持续释放组合物的其它实例包括微形塑物(例如膜或微胶囊)形式的半可渗透性聚合物基材。传递系统亦可包括非聚合物系统为;脂质包括固醇类,例如胆固醇、胆固醇酯与脂肪酸或中性脂肪(例如单-、二-与三-甘油酯;水凝胶(hydrogel)释放系统,例如生物性衍生的生物可吸收水凝胶(亦即几丁质水凝胶或甲壳素水凝胶);黏液系统;肽为主系统;蜡被覆物;使用传统黏合剂与付型剂的压缩锭剂;部分融合植入物等。具体实例包括但不限于;(a)剥蚀系统,其中试剂含有鱼基质内的如叙述于美国专利编号4,452,775、4,667,014、4,748,034与5,239,660以及(b)扩散系统,其中活性成分准许于经调控的速率由聚合物渗透,例如叙述于美国专利编号3,832,253与3,854,480。
可使用于本发明的方法与组合物的传递系统的另一型态为胶体分散系统。胶体分散系统包括脂质为主的系统(包括油于水中乳化物)、胶团(micelles)、混合胶团与微脂体。微脂体为人工的膜管,其有用于活体内或活体外的传递载体。大的单层管(LUV),尺寸范围由0.2至0.4μm,可包囊大的巨分子于水性内层中且可于生物活性型式传递至细胞(Fraley,R.,and Papahadjopoulos,D.,Trends Biochem.Sci.6:77-80)。
微脂体可藉由将微脂体耦合制特定配体(例如单株抗体、糖、糖脂质或蛋白质)而标靶至特定组织。微脂体可由Gibco BRL商业取得,例如,为LIPOFECTINTM与LIPOFECTACETM,其为阳离子性脂质,例如N-[I-(2,3二油酰基氧基)-丙基]-N,N,N-三甲基铵氯化物(DOTMA)与二甲基二十八烷基铵溴化物(DDAB)。用于制造微脂体的方法已为此项技术领域所知且经叙述于许多文献,例如于德国专利3,218,121;Epstein等人,Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)82:3688-3692(1985);Hwang等人,Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)77:4030-4034(1980);EP 52,322;欧洲专利36,676;欧洲专利88,046;欧洲专利143,949;欧洲专利142,641;日本专利申请案83-118008;U.S.Pat.Nos.4,485,045and4,544,545;and欧洲专利102,324.Liposomes alsohave been reviewed by Gregoriadis,G.,Trends Biotechnol.,3:235-241)。
载体的另一形态为生物兼容性微球体或适合用于移植至哺乳动物接受者的植入物。有用于本方法的生物可蚀性植入物的范例叙述于PCT国际专利申请案号PCT/US/03307(公开案号WO 95/24929,名称为″Polymeric Gene Delivery System″)。PCT/US/0307揭示生体可相容,较佳地为生物可降解性聚合物基质,于合适启动子的调控下用于含有外源性基因。该聚合性基质可使用于达成该外源性基因或基因产物于个体的持续释放。
该聚合性基质较佳地为微颗粒形式,例如为微球体(其中试剂分散于固体聚合物基质)或微胶囊(其中试剂储存于聚合物壳的芯)。上述含有药物的聚合物的微胶囊例如叙述于美国专利5,075,109。用于含有试剂的聚合物基质的其它形式包括膜、被覆物、胶、植入物与支架。聚合物基质装置的尺寸与组成为选择使结果为于基质导入其中的组织中的较佳释放动力学。聚合物基质的尺寸进一步依据所使用的传递方法加以选择。较佳地,当使用气雾途径时,聚合物基质与组合物为包封于界面活性剂载体。该聚合物基质组合物可选择为具有较佳降解速率且亦可为生物黏合性材料的形式,以进一步增加转移有效性。该基质组合物亦可选择为不降解,但经由扩散于延长的时间而释放。该传递系统亦可为生物兼容性微球体,适合于定位、位置特定的传递。该微球体叙述于Chickering,D.E.,等人,Biotechnol.Bioeng.,52:96-101;Mathiowitz,E.,等人,Nature 386:410-414。
非生物可降解性与生物可降解性的聚合物基质两者可使用对个体传递本发明的组合物。该等聚合物可为天然的或合成的聚合物。聚合物依据所欲释放的时间历程而加以选择,一般而言,于数小时至一年或更长的顺序。典型地,释放的时间范围界于数小时与3至12个月之间为最合宜。聚合物视需要地为水凝胶形式,可吸收约其重量90%的水,且进一步视需要地与多价离子或其它聚合物交联。
可使用于形成生物可降解传递系统的合成的聚合物的范例包括:聚酰氨、聚碳酸酯、聚烯、聚伸烷二醇、聚环氧烷、聚对酞酸伸烷酯、聚乙烯醇、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚乙烯卤化物、聚乙烯吡咯啶酮、聚乙交酯、聚硅氧烷、聚氨酯与其共聚物、烷基纤维素、羟烷基纤维素、纤维素醚、纤维素酯、硝基纤维素、丙烯酸系与甲基丙烯酸系酯的聚合物、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟基-丙基甲基纤维素、羟丁基甲基纤维素、纤维素醋酸酯、纤维素丙酸酯、纤维素醋酸酯丁酸酯、纤维素醋酸酯酞酸酯、羧乙基纤维素、纤维素三醋酸酯、纤维素硫酸酯钠盐、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸异丁酯)、聚(甲基丙烯酸己酯)、聚(甲基丙烯酸异癸酯)、聚(甲基丙烯酸月桂酯)、聚(甲基丙烯酸苯酯)、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸异丙酯)、聚(丙烯酸异丁酯)、聚(丙烯酸癸酯)、聚乙烯、聚丙烯、聚(乙二醇)、聚(环氧乙烷)、聚(对酞酸伸乙酯)、聚(乙烯醇)、聚醋酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯啶酮与乳酸与甘醇酸的聚合物、聚酸酐、聚(正)酯聚(丁酸)与聚(乳酸-共己内酯),以及天然的聚合物例如褐藻酸盐与其它多醣类包括糊精与纤维素、胶原蛋白、其化学衍生物(化学基团的取代、加成,例如烷基、伸烷基、羟基化、氧化与其它为熟悉此项技术领域者所惯常使用的修改)、白蛋白与其它亲水性蛋白质、玉米蛋白与其它醇溶蛋白与疏水性蛋白质、共聚物与其混合物。一般而言,该等材质于活体内藉由酵素性水解或暴露于水,藉由表面或整块剥蚀而降解。
传递至肺上皮细胞的方法
于某些具体例中,例如用于囊胞性纤维症的治疗,其希望直接对肺上皮细胞给药本发明的化合物,所希望的途径可为藉由肺气雾。用于肺传递的药物可于卤化烃推进剂中作为水性配方物、作为悬浮物或溶液,或作为干燥粉末给药。水性配方物必须藉由水性气雾器气雾化施用于水利或超音速原子化,以推进剂为主的系统需要合适的加压的剂量计量吸入器,以及干燥粉末需要可有效地分散药物物质的干燥粉末吸入器装置。对于水性与其它非加压的液体系统,各种气雾器(包括小容积气雾器)可用于气雾化配方物。压缩器驱动的气雾器合并有注射技术与使用压缩空气以产生液体气雾。超音波气雾器依赖机械能源以压晶体管的振动形式产生适于呼吸的液体液滴。推进剂驱动吸入器于各驱动释放经计量的医药品剂量。医药品配方为于合适推进剂中的药物物质的悬浮物或溶液。干燥粉末吸入气正常为依赖吸入气体的爆发而于该单位引出以传递药物剂量。该等装置叙述于例如美国专利4,807,814与5,785,049。
肺部药物传递经由口与喉咙的器物的吸入而达成。具有约2至约5微米直径的颗粒为够小而可达上-至中-肺部区域(导通气道),但太大而无法到达肺泡。甚至更小的颗粒,亦即约0.5至约0.2微米,始能接近肺泡区域。具有直径小于约0.5微米的颗粒亦可藉由沉降于肺泡区域沉积,然而非常小的颗粒可能被呼出。用于制备气雾传递系统的技术已为熟悉此项技术领域者所知。参照美国专利案号4,512,341、4,566,452、4,746,067、5,008,048、6,796,303与美国专利申请案号20020102294。熟悉此项技术领域者可轻易地修改各种参数与条件用于生产肺气雾而不造成过度实验。
眼部传递的方法
本发明的组成物(例如自体吞噬增强剂、mTOR抑制剂(例如雷帕霉素)、法尼基转移酶抑制剂(例如FTI-277))特别适合用于治疗眼蛋白质构像紊乱症,例如视网膜色素变性、年龄相关性黄斑变性、青光眼、角膜营养不良、视网膜劈裂症、斯塔尔加特病、常染色体显性遗传脉络膜小疣及贝斯特氏黄斑营养不良。
于一方向中,本发明的组合物为经由适合于经由眼睛的玻璃体直接植入的眼部装置给药。本发明的组合物可提供为持续释放组合物,例如叙述于美国专利5,672,659与5,595,760者。发现该等装置提供用于治疗眼睛的多种组合物的持续调控释放,且无局部或全身性的不利副作用。此眼部传递方法的目的为使含于眼内装置的药物或植入物的量最大化而最小化其尺寸以延长植入物的历时。参照美国专利5,378,475;6,375,972与6,756,058以及美国专利申请案20050096290与200501269448。该等植入物可为生物可降解性及/或生物可兼容性植入物,或可为非生物可降解性植入物。生物可降解性眼植入物叙述于例如美国专利申请案20050048099。植入物对活性试剂可为可渗透性或不可渗透性,且可插入眼腔室,例如前眼或后眼腔室或可移植入巩膜、脉络裂入空间、或玻璃体外的无血管区域。或者,隐形眼镜可作为本发明组合物的储存处亦可使用于药物传递。
于一较佳具体例中,植入物可放置于无血管区域,例如巩膜上,以使药物的穿巩膜扩散至所欲的治疗位置,例如眼内空间与眼的黄斑部。再者,穿巩膜扩散的位置较佳地为接近黄斑部。用于传递组合物的植入物的范例包括但不限于叙述于下述美国专利的装置;3,416,530;3,828,777;4,014,335;4,300,557;4,327,725;4,853,224;4,946,450;4,997,652;5,147,647;5,164,188;5,178,635;5,300,114;5,322,691;5,403,901;5,443,505;5,466,466;5,476,511;5,516,522;5,632,984;5,679,666;5,710,165;5,725,493;5,743,274;5,766,242;5,766,619;5,770,592;5,773,019;5,824,072;5,824,073;5,830,173;5,836,935;5,869,079,5,902,598;5,904,144;5,916,584;6,001,386;6,074,661;6,110,485;6,126,687;6,146,366;6,251,090;与6,299,895,以及于WO 01/30323 and WO 01/28474,其全部并入本文作为参考文献。
实例包括但不限于下述者;持续释放药物传递系统,包括内容器(包括有效量的试剂以有效的获得所欲局部性或全身性的生理或药物学效果),不可渗透至试剂通道的内管,该内管具有第一末端与第二末端且包覆至少部份的内容器,内管的材质的尺寸与形式为使内管能支持其本身重量,位置于内管第一末端的不可渗透膜,该不可渗透膜预防药剂经由内管的第一末端通出容器,以及位置于内管第二末端的可渗透膜,该可渗透膜允许试剂经由内管第二末端扩散至容器外;用于对眼治疗给药本发明化合物的方法,该方法包括植入持续释放装置以对眼的玻璃体传递本发明化合物的步骤,或植入物、用于对眼治疗给药本发明化合物的持续释放装置;持续释放药物传递装置包括:a)药物芯,包括医疗有效量的至少一种第一药剂以有效的获得诊断效果或有效的获得所欲的局部性或全身性的生理或药学效果;b)至少一种一元式杯果(unitary cup)基本上不可渗透至试剂通道且定义内部间隔以接受药物芯,该一元式杯果包括具有环绕于该一元式杯果的开放顶端至少某些部分的至少一嵌壁式沟的开放顶端;c)可渗透栓塞,其可渗透至试剂通道,该可渗透栓塞位于该一元式杯果的开放顶端,其中该沟与可渗透栓塞交叉于其位置且封闭该开放顶端,该可渗透栓塞允许试剂通道于药物芯外,经过该可渗透栓塞,且通出于该一元式杯果的开放顶端;以及d)至少一第二试剂有效于获得诊断效果或有效于获得所欲的局部性或全身性生理或药物学的效果,或持续释放药物传递系统包括:内芯,其包括有效量的具有所欲稳定性与聚合物被覆层的试剂,该聚合物层可渗透至该试剂,其中该聚合物被覆曾完全包覆内芯。
用于眼部传递的其它方向包括微脂体对眼睛标靶本发明化合物的使用,且较佳地为对视黄醇色素上皮细胞及/或布氏膜(Bruch’smembrane)。例如,化合物可依上述方式与微脂体复合,且此化合物/微脂体复合物注射至具有眼PCD的患者,始用静脉注射将化合物导至所欲眼部组织或细胞。直接注射微脂体复合物至视网膜色素上皮细胞或布氏膜附近,亦可提供用于标靶复合物与某些眼部PCDs的形式。于一具体实例中,化合物经由眼内持续传递(例如VITRASERT或ENVISION)给药。于一具体实例中,化合物经由后筋膜下注射传递。于另一具体实例中,含有本发明组合物的微乳化物颗粒传递至眼部组织以由布氏膜、视网膜色素上皮细胞或两者取得脂质。
纳米颗粒为胶体担体系统,已显示藉由延长血清半衰期包囊药物有改良的疗效。聚烷基氰基丙烯酸酯类(PACAs)纳米颗粒为于临床发展中的聚合物胶体药物传递系统,叙述于Stella等人,J.Pharm.Sci.,2000.89:p.1452-1464;Brigger等人,Int.J.Pharm.,2001.214:p.37-42;Calvo等人,Pharm.Res.,2001.18:p.1157-1166;andLi等人,Biol.Pharm.Bull.,2001.24:p.662-665。生物可降解聚(羟基酸类),例如聚(乳酸)(PLA)与聚(乳酸-共-乙交酯)的共聚物为强力地使用于生医应用且已受到FDA核准用于某些临床应用。此外,PEG-PLGA纳米颗粒具有许多期望的担体特征包括(i)欲包囊的试剂包括总担体系统的合理的高重量分率(负载);(ii)使用于包囊处理的第一步骤的试剂量以合理的高浓度并入最终担体(包封率);(iii)该担体具有冷冻干燥能力且于溶液中无凝集的重新组成;(iv)该担体微生物可降解的;(v)该担体系统为小尺寸;以及(vi)该担体增强颗粒持久性。
纳米颗粒使用实际上任何生物可降解的壳而合成已为此项技术领域所知。于一具体例中,使用聚合物,例如聚(乳酸)(PLA)或聚(乳酸-共-甘醇酸)(PLGA)。该等聚合物微生物可兼容与生物可降解,且进行修改以期望增加纳米颗粒的光化学效果与循环生命期。于一具体例中,该聚合物以终端羧基(COOH)修改而增加颗粒的负电合且因此限制与负电荷核酸适体的交互作用。纳米颗粒亦可以聚乙二醇(PEG)修改,其亦增加颗粒于循环中的半衰期与稳定性。或者,该COOH基团转为N-羟基琥珀酰氨(NHS)酯用于共价连结至酰氨修改的适体。
有用于本发明的组合物与方法的生物可降解聚合物包括但不限于聚酰氨、聚碳酸酯、聚烯、聚伸烷二醇、聚环氧烷、聚对酞酸伸烷酯、聚乙烯醇、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚乙烯卤化物、聚乙烯吡咯啶酮、聚乙交酯、聚硅氧烷、聚氨酯与其共聚物、烷基纤维素、羟烷基纤维素、纤维素醚、纤维素酯、硝基纤维素、丙烯酸系与甲基丙烯酸系酯的聚合物、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟基-丙基甲基纤维素、羟丁基甲基纤维素、纤维素醋酸酯、纤维素丙酸酯、纤维素醋酸酯丁酸酯、纤维素醋酸酯酞酸酯、羧乙基纤维素、纤维素三醋酸酯、纤维素硫酸酯钠盐、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸异丁酯)、聚(甲基丙烯酸己酯)、聚(甲基丙烯酸异癸酯)、聚(甲基丙烯酸月桂酯)、聚(甲基丙烯酸苯酯)、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸异丙酯)、聚(丙烯酸异丁酯)、聚(丙烯酸癸酯)、聚乙烯、聚丙烯、聚(乙二醇)、聚(环氧乙烷)、聚(对酞酸伸乙酯)、聚(乙烯醇)、聚醋酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯啶酮、聚玻尿酸、酪蛋白、明胶、明胶蛋白、聚酸酐、聚丙烯、褐藻酸盐、甲壳素、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸异丁酯)、聚(甲基丙烯酸己酯)、聚(甲基丙烯酸异癸酯)、聚(甲基丙烯酸月桂酯)、聚(甲基丙烯酸苯酯)、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸异丙酯)、聚(丙烯酸异丁酯)、聚(丙烯酸癸酯)与其任何组合。于一具体例中,本发明的纳米颗粒包括PEG-PLGA聚合物。
本发明的组合物亦可为局部传递。用于局部传递,组合物于以核准用于眼部传递的任何医药可接受的付型剂中提供。较佳地,该组合物为液滴型式传递至眼睛表面。用于某些应用,组合物的传递依赖于化合物通过巩膜至眼睛内部的扩散。
熟悉此项技术领域者应了解使用本发明的化合物治疗眼部PCD的最佳治疗法可为直接测定。此非试验性质疑而是一种最适化,此点微经常性地于医学技术领域中进行。于裸鼠的活体内研究经常提供最适化剂量与传递法的起始点。经常于某些小鼠研究中,注射频率由每周一次开始。然而,此频率可最适化调整由一天至每两周至每月,根据由起始临床试验以及特定患者需求所获得的结果。
用于本发明组合物的人类剂量(例如自体吞噬增强剂,mTOR抑制剂(例如雷帕霉素)、法尼基转移酶抑制剂(例如FTI-277))可启始由使用于小鼠的化合物量推知而测定,熟悉此项技术领域者可辨知于相对于动物模式,于此项技术领域中经常性地修改人类剂量。于某些具体例中,设想剂量可由约1mg化合物/Kg体重至约5000mg化合物/Kg体重;或由约5mg/Kg体重至约4000mg/Kg体重或由约10mg/Kg体重至约3000mg/Kg体重;或由约50mg/Kg体重至约2000mg/Kg体重;或由约100mg/Kg体重至约1000mg/Kg体重;或由约150mg/Kg体重至约500mg/Kg体重。于其它具体例中,剂量可约1、5、10、25、50、75、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1050、1100、1150、1200、1250、1300、1350、1400、1450、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000mg/Kg体重。于其它具体例中,设想可使用较高剂量,该剂量可为约5mg化合物/Kg体重至约20mg化合物/Kg体重的范围。于其它具体例中,剂量可为约8、10、12、14、16或18mg/Kg体重。其中雷帕霉素可使用每天1mg、2mg、3mg、5mg、7mg、10mg、15mg、20mg或25mg的剂量。当然,此剂量可向上或向下调整,作为该处理程序中的经常性操作,根据起始临床研究的结果与特定患者的需求。
筛选分析
如本文所讨论者,错误折叠蛋白质经常干扰细胞的正常生物功能且引起PCD。于许多情况中,错误折叠蛋白质的累积为蛋白质凝集物引起细胞损伤与细胞毒性。使用增强该等蛋白质降解的化合物,因而缓和细胞毒性。有多数种方法可供选择进行鉴定该等化合物的筛选分析。于一方向中,无法适于野生型构像的突变蛋白质于细胞中表达(例如细胞活体外或活体内);使细胞与候选化合物接触;以及化合物对于自体吞噬的效果使用本文所叙述的此项技术领域中已知的任何方法分析。增强自体吞噬的化合物使用任何标准方法(例如免疫分析)经由测量错误折叠蛋白质浓度的降低、经由测量细胞毒性的降低、经由测量自体吞噬液泡存在的增加、或经由测量自体吞噬标记(例如磷酸化的mTOR或S6激酶)浓度的增加。相对于位接触化合物的对照细胞,降低接触细胞中错误折叠蛋白质的存在量的化合物,考虑为有用于本发明的方法。分析错误折叠蛋白质量的降低,例如经由测量细胞内蛋白质凝集物的降低、经由测量细胞毒性的降低或经由测量蛋白质浓度的降低。较佳地,错误折叠蛋白质为选择性的降解。于相关方向中,于雷帕霉素、FTI-277、11-顺式视黄醇、9-顺式视黄醇或其类似物或其衍生物的存在下筛选。有用的化合物降低错误折叠蛋白质的量为至少10%、15%或20%,或较佳地为25%、50%或75%;或更较佳地为至少100%、200%、300%或甚至400%。
需要时,经鉴定化合物的疗效于具有PCD(例如视网膜色素变性、囊胞性纤维症、亨延顿氏舞蹈症、帕金森氏病、阿耳茨海默氏病、肾性尿崩症、癌症(例如相关于p53突变的癌症)以及病原素相关的疾患(例如库贾氏症))动物模式中分析。
雷帕霉素活性增强剂的筛选
本发明系直接关于用于PCD治疗的增强自体吞噬的方法。增强雷帕霉素或FTI-277生物活性的化合物期望增强错误折叠蛋白质的降解。因此,化合物经鉴定作为增强雷帕霉素或FTI-277的生物效果,有用于本发明的方法。于一具体例中,增强雷帕霉素生物活性的小分子使用小分子标靶鉴定策略于酵母细胞中鉴定。雷帕霉素抑制野生型酵母细胞的生长。增强酵母细胞生长的抑制效果的化合物可使用经常性方法鉴定,例如化学基因修改筛选。该筛选已知于此项技术领域且叙述于例如雷帕霉素Huang等人,PNAS 101:16594-16599,2004。雷帕霉素治疗诱发营养匮乏回应状态唤起,经常导致生长抑制的结果。使用化学基因修改筛选雷帕霉素的小分子增强剂(SMERs),于酵母细胞(Saccharomyces cerevisiae)中增强(例如增加至少5%、10%、25%、50%、75%、85%、90%或95%)雷帕霉素的效果。以生物素化SMERs探试蛋白质体芯片将鉴定修改雷帕霉素的细胞效果的公认的细胞内标靶蛋白质。于一具体例中,雷帕霉素于候选化合物的在或不存在下添加至酵母细胞的培培养基。酵母细胞继续培养以及侦测酵母细胞的增生(例如使用光学密度)。与雷帕霉素组合而降低酵母细胞增生的化合物鉴定为SMER。该等化合物单独或与雷帕霉素组合似乎有用于增强自体吞噬。需要时,SMER对于自体吞噬的效果使用本文所述的任何方法(例如自体吞噬标记的增加、自体吞噬液泡的增加、错误折叠蛋白质降解的增强)或以致于此项技术领域者进行分析。
测试化合物与萃取物
一般而言,于细胞中能降低错误折叠蛋白质的量或增加该等蛋白质的选择性降解的化合物,根据此项技术领域已知的方法,由天然产物或合成(或半合成)萃取物的大数据库或化学数据库鉴定。熟悉药物发现与开发的领域者应了解测试萃取物或化合物的精确来源,对于本发明的筛选步骤并不重要。因此,设想为数众多的化学萃取物或化合物可使用本文所述的方法进行筛选。该等萃取物或化合物的范例包括但不限于植物为主的、真菌为主的、原核生物为主的或动物为主的萃取物,酦酵液与合成化合物,以及现存化合物的修改者。亦可使用数种方法产生任意数目的化学化合物的随机或直接的合成(例如半合成或全合成),包括但不限于糖类为主的、脂质为主的、肽为主的与核酸为主的化合物。合成的化合物数据库为商业上可取得自BrandonAssociates(Merrimack,N.H.)与Aldrich Chemical(Milwaukee,Wis.)。或者,为细菌、真菌、植物与动物萃取物型式的天然化合物的数据库可由商业上数种来源取得,包括Biotics(Sussex,UK)、Xenova(Slough,UK)、Harbor Branch Oceangraphics Institute(Ft.Pierce,FIa.)与PharmaMar,U.S.A.(Cambridge,Mass.)。此外,天然与合成的产物数据库需要时可根据此项技术领域已知的方法(例如标准萃取与划分的方法)产生。再者,需要时,任何数据库或化合物容易地使用标准化学的、物理的或生化的方法加以修改。
此外,熟悉药物发现与开发的领域者容易了解已知于正确折叠蛋白质中已知对其活性用于去冗余(dereplication)(例如命名学去冗余、生物去冗余与化学去冗余、或其任何组合)的方法或复制物的去除或材料的重复应尽可能的施用。
当发现粗萃取物修正错误折叠蛋白质的构像且进一步划分正向先导性萃取物为必要以单离话反应于所观察得效果的化学组成。因此,萃取、划分与纯化步骤的目标为于增加正确折叠蛋白质产生的粗萃取物中仔细地特征与鉴定化学体。该异源萃取物的划分与纯化的方法已知于此项技术领域。需要时,显示有用于相关于错误折叠蛋白质或蛋白质凝集物的任何病理的治疗用试剂可根据此项技术领域中已知方法进行化学性修改。
合并疗法
有用于治疗PCD(例如视网膜色素变性、亨延顿氏舞蹈症、帕金森氏病、阿耳茨海默氏病、肾性尿崩症、癌症及库贾氏症)的本发明组合物,需要时,可与已知于此项技术领域的任何标准疗法合并。对于视网膜色素变性,标准疗法为维生素A补充剂。于帕金森氏病的情况中,标准疗法包括给药下述多巴氨受体激动剂/左旋多巴的任何一者或多者:金刚氨、甲磺酸溴隐亭、培高利特、阿朴吗啡、苄丝肼、麦角乙脲、美舒麦角、麦角乙脲、麦角腈、美金氨、麦角苄酯、吡贝地尔、对羟基苯乙氨、酪氨酸、苯丙氨酸、马来酸甲磺酸溴隐亭、马来酸培高利特;其它标准疗法包括抗组织氨、抗抑郁剂、多巴氨激动剂及单氨氧化酶抑制剂。对于亨延顿氏舞蹈症,标准疗法包括给药下述的任何一者或多者:氟呱丁苯、吩噻嗪、利血平、丁苯那嗪、金刚氨及辅酶Q10。对于阿耳茨海默氏病,标准疗法包括给药下述的任何一者或多者:多萘哌齐(Aricept)、利凡斯的明(Exelon)、加兰他敏(Razadyne)及他可林(Cognex)。对于肾性尿崩症,标准疗法包括给药下述的任何一者或多者:氯噻嗪/盐酸氯噻嗪、阿米洛利及吲哚美辛。对于囊胞性纤维症,标准疗法包括给药下述黏膜薄化药物(例如阿法链道酶(dornase alfa)的任何一者或多者:支气管扩张剂(例如沙丁氨醇)与治疗感染的抗生素。对于癌症,标准疗法包括给药下述的任何一者或多者:醋酸阿比特龙、六甲蜜氨、脱水长春碱、奥瑞斯坦丁、贝沙罗汀、必卡他氨、BMS184476、2,3,4,5,6-五氟-N-(3-氟-4-甲氧基苯基)苯磺酰氨、博来霉素、N,N-二甲基-L-缬氨酰基-L-缬氨酰基-N-甲基-L-缬氨酰基-N-脯酰氨基-1-L-脯氨酸-第三丁基酰氨、恶病质素、西马多丁、苯丁酸氮芥、环磷酰氨、3’,4’-二脱氢-4’-脱氧-8’-norvin-长春花碱(caleukoblastine)、多西赛他、多西泰素、环磷酰氨、卡铂、卡莫司汀(BCNU)、顺铂、念珠藻环肽、阿糖胞苷、达卡巴嗪(DTIC)、更生霉素、柔红霉素、海兔毒素、多柔比星(阿霉素)、依托泊甙、5-氟尿嘧啶、非那留氨、氟他氨、羟基脲及羟基脲紫杉烷、异环磷酰氨、利阿唑、氯尼达明、洛莫司汀(CCNU)、双氯乙基甲氨(氮芥)、美法仑、羟乙基磺酸米布尔、利索新、司替尼、链脲霉素、丝裂霉素、甲氨蝶呤、尼鲁米特、奥那司酮、太平洋紫杉醇、泼尼莫司汀、丙卡巴肼、RPR109881、磷酸司特目斯汀、黛莫芬、太索内明、紫杉醇、维甲酸、长春花碱、长春新碱、硫酸长春地辛及维氟明。
试剂盒
本发明提供适剂盒以治疗或预防PCD或其症候。于一具体例中,试剂盒包括包含有效量的雷帕霉素或其类似物的医药包装物。于其它具体例中,所述试剂盒包括雷帕霉素与11-顺式视黄醇或9-顺式视黄醇。于另一具体例中,所述试剂盒包括有效量的法尼基转移酶抑制剂(例如FTI-277)。较佳地,所述组合物微单位剂量型式。于一些具体例中,试剂盒包括无菌容器,且该容器含有治疗或预防组合物;该容器可为盒子、安瓶、瓶、小罐、管、袋、药包、撕碎包或已为此项技术所知的其它适合容器型式。该等容器可由塑料、玻璃、层合纸、金属箔、或适合载持医药品的其它材质。
如果需要时,本发明的组合物或其组合与对具有或处于发展PCD的风险的个体给药的指示一起提供。一般而癌,所述指示将包含有关用于治疗或预防PCD的化合物的使用情报。于其它具体例中,所述指示包括至少下述一者:化合物或化合物组合的叙述;用于治疗PCD或其症候的剂量排程与给药;注意事项;警告;指示;窗口指示;过度剂量情报;副作用;动物药动学;临床研究;及/或参考文献。所述指示可直接印刷于容器(有容器时),或作为标签应用于容器,或作为个别纸张、小册、或夹页应用至或与容器。
下述实施例提供用于说明本发明,而非限制本发明。熟悉此项技术领域者将了解下述所提供的具体结构物可使用多种方法变化,只要与上述发明一致性者且保留化合物或其组合的重要性质。
实施例
视网膜色素变性(RP)为PCD包括导致感细胞光受体死亡的遗传性视网膜异常的异源族群。光受体的死亡导致夜盲以及由于患有视网膜色素变性患者的周边视力的损失进展所引起的后续的视力窄化。具有常染色体显性遗传视网膜色素变性(ADPR)的患者的20致25%于视紫质基因有突变,最常见的突变为P23H。P23h突变导致无法与11-顺式视黄醇结合的错误折叠蛋白质。错误折叠P23H蛋白质保留于细胞中而形成凝集物(Saliba等人2002.JCS 115:2907-2918;Illing等人2002.JBC 277:34150-34160)。此凝集物行为分类某些RP突变,包括P23H,为蛋白质构像紊乱症(PCD)。
编码囊胞性纤维穿膜导通调节子(CFTR)的基因缺陷引起囊胞性纤维症,其位另一PCD。囊胞性纤维症最常见于高加索人种,美国约有30,000囊胞性纤维症患者。形成Cl-通道的CFTR于许多器官中为上皮Cl-运送系统的重要组成,包括肠、胰脏、肺、汗腺与肾脏。于Cl-分泌肠上皮细胞中,Cl-经由位于基侧膜的Na+-K+-2Cl-共运子进入细胞且经由CFTR存在于顶端膜;接着渗透水分。编码CFTR基因的缺陷减低其Cl-运送能力或其细胞表面表达浓度而引起囊胞性纤维症。此氯运送的缺陷导致受损的空气通道分泌物的清洁以及容易受到细菌感染。虽然囊胞性纤维症为多系统疾病,呼吸衰竭为死亡的主要原因。
虽然下述实施例直接使用特定的突变蛋白质以鉴定化合物增强突变性视蛋白或CFTR蛋白质的降解,但本发明不为此所限。化合物经鉴定为有用于选择性增强细胞中错误折叠视蛋白或错误折叠CFTR的降解(例如自体吞噬降解),分别有用于视网膜色素变性或囊胞性纤维症的治疗。该等化合物似乎增强任何错误折叠蛋白质的降解,且一般有用于实际上任何蛋白质构像疾病的治疗。使用于进行下述试验的方法叙述于Noorwez等人,Journal of Biological Chemistry279:16278-16284(2004),其全部内容并入本为作为参考文献。
实施例1:自体吞噬诱发导致错误折叠蛋白质的降解
使用HEK293四环霉素诱发的稳定细胞株表达P23H或野生型视蛋白,巨自体吞噬由氨基酸耗竭或由雷帕霉素暴露所诱发。第1A图显示自体吞噬由氨基酸耗竭单独(4至6行)或由雷帕霉素(7至9行)或由氨基酸耗竭与雷帕霉素暴露的组合(10至12行)诱发时,野生型视蛋白的免疫墨点降解图。第1B图于试验的时间历程中比较野生型视蛋白的相对量且显示于自体吞噬诱发的24小时历程中,野生型视蛋白的浓度主要未改变。相对地,细胞中当自体吞噬经由任何该等方法诱发时,P23H视蛋白的量快速地降低(第1C图)。P23H视蛋白的降解图(第1D图)显示当自体吞噬由氨基酸耗竭所诱发时,33%的错误折叠视蛋白于2小时内降解(第1D图,方块)。当自体吞噬由雷帕霉素所诱发时,46%的蛋白质于治疗的6小时内降解(第1D图,三角形)。当氨基酸耗竭与雷帕霉素治疗合并时,降解进一步增强(第1D图,圆形),其中几乎52%的错误折叠视蛋白于2小时内降解且81%于12小时后降解。
实施例2:自体吞噬特定地降解错误折叠蛋白质
为了测定此效果由蛋白酶体抑制剂调控或仅由自体吞噬调节,检测细胞中P23H降解,其中自体吞噬于蛋白酶体抑制剂或自体吞噬抑制剂的存在下诱发。3-甲基腺苷(自体吞噬抑制剂)与MG132(蛋白酶体抑制剂)于自体吞噬诱发时间添加至细胞培养基。第1F图显示3-MA于氨基酸耗竭的细胞中抑制P23H降解。第1G图显示蛋白酶体抑制剂(MG132)对P23H视蛋白降解无效果(第1D图)。该等研究显示自体吞噬特异地降解错误折叠的P23H视蛋白。
实施例3:雷帕霉素增强错误折叠蛋白质的自体吞噬
先前研究显示11-顺式视黄醇作用为药动学伴随子有助于P23H视蛋白^1的折叠与稳定性。给药11-顺式视黄醇使多数的P23H蛋白质汇集至细胞表面^1,于该处其与11-顺式视黄醇结合形成视紫质。当11-顺式视黄醇于自体吞噬诱发时给药,P23H降解的程度未受改变(第1E图4至6行)。然而,由于11-顺式视黄醇增加正确折叠蛋白质的浓度且雷帕霉素增强任何残余错误折叠蛋白质的降解,似乎合并给药11-顺式视黄醇与雷帕霉素用于眼部PCD的治疗具有增强的临床疗效。
于培养基补充有或无氨基酸的视紫质浓度类似(第1E图1至3行,4至6行)。于氨基酸耗竭中使用11-顺式视黄醇治疗的细胞中P23H蛋白质的降解图与表达野生型视蛋白的细胞或未接受11-顺式视黄醇的P23H视蛋白过度表达的细胞的降解图比较。于11-顺式视黄醇存在时,相较于表达野生型视蛋白的细胞或无11-顺式视黄醇存在的P23H视蛋白过度表达的细胞P23H蛋白质降解显示中度降解图。
有趣地,单独使用雷帕霉素治疗诱发P23H视紫质的快速降解,无论其是否单独给药或与氨基酸匮乏的细胞合并(第1F图,7至9行,10至12行)。于11-顺式视黄醇存在时的P23H降解图类似培养于正常条件(第1F图,钻石形)或培养于氨基酸耗竭培养基(第1F图,方形)的细胞。当无11-顺式视黄醇存在的雷帕霉素给药观察到增强的降解(第1F图,三角形)。接近32%的P23H蛋白质于12小时内降解。当雷帕霉素对氨基酸肌饿细胞给药时,未观察到进一步的视紫质降解的增加。事实上,雷帕霉素对氨基酸耗竭细胞的给药类似于单独雷帕霉素处理的效果。几乎31%的P23H蛋白质于2小时内降解(第1F图,圆形)。因此,由雷帕霉素所诱发的自体吞噬,于11-页式视黄醇存在时选择性地增加P23H蛋白质降解。
实施例4:自体吞噬诱发所引发于mTOR磷酸化的特征性变化
mTOR为哺乳动物雷帕霉素标靶,且mTOR浓度于自体吞噬细胞中特征性为降低。为了确认使用上述方法所诱发的自体吞噬,于氨基酸耗竭细胞与接受雷帕霉素的细胞中特征化为mTOR磷酸化。如预期的,于氨基酸耗竭细胞与接受雷帕霉素的细胞中,自体吞噬诱发后观察到磷酸化mTOR的量降低。自体吞噬诱发特征化于表达野生型或P23H视蛋白的细胞,以及亦给药11-顺式视黄醇的细胞。由于于自体吞噬状况下,Bip与钙联蛋白(藉由未折叠蛋白质回应(UPR)而向上调控的伴随子)与Hsp70(藉由热休克回应(HSR)而向上调控的伴随子)未变化,故此磷酸化的增加为对mTor有特异性。于藉由氨基酸匮乏或雷帕霉素处理所诱发的自体吞噬后,三个伴随子的量历时保持恒定(第1H图、第1I图)。
为了测定自体吞噬是否提供错误折叠蛋白质降解的一般机制,将突变性囊胞性纤维穿膜导通调节子(CFTR)蛋白质进行特征化。CFTR为cAMP-活化的氯离子通道表达于上皮细胞的顶部膜。如同P23H,CFTR为多源膜蛋白。该等多源蛋白质具有许多α螺旋穿膜段。于CFTR的突变影响其功能所需的制造、处理与运送至细胞质膜的能力。
野生型CFTR(第2图)与突变型CFTRΔF508(第2C图)蛋白质表达于BHK稳定细胞株。经由氨基酸耗竭、雷帕霉素处理或雷帕霉素处理与氨基酸耗竭的组合于表达野生型CFTR或突变性CFTR蛋白质的细胞中诱发自体吞噬(第2A图)。虽然自体吞噬诱发不影响野生型CFTR蛋白质浓度(第2B图),回应于氨基酸耗竭、雷帕霉素处理或雷帕霉素处理与氨基酸耗竭的组合(第2C图)的自体吞噬,ΔF508蛋白质(第2D图),进行快速降解。降解图显示氨基酸匮乏于12小时内降解约34%的ΔF508蛋白质(第2D图,三角形),而雷帕霉素处理于12小时候引起50%的蛋白质降解(第2D图,方形)。当氨基酸匮乏与雷帕霉素处理组合时,降解更大。几乎75%的突变性蛋白质于处理的6小时内降解以及80%于处理12小时后降解(第2D图,圆形)。该等观察显示自体吞噬选择性地降解错误折叠ΔF508蛋白质。于表达野生型或突变型CFTR蛋白质的细胞诱发自体吞噬后,mTOR磷酸化降低。观察到伴随子(Bip、钙联蛋白与hsp70)的浓度无差异。第2E图与第2F图为显示于雷帕霉素的在或不存在下,培养于正常培养基或培养于氨基酸耗竭培养基的细胞中,mTor磷酸化(第2E图)与钙联蛋白、钙网蛋白、Hsp70或Bip蛋白质表达的免疫墨点分析图。
实施例5:自体吞噬标记于自体吞噬诱发后与错误折叠蛋白质的共定位
自体吞噬诱发可使用电子显微镜鉴定细胞中自体吞噬液泡(AVs)的存在而侦测。P23H细胞于正常培养基中含有一些AVs,但当细胞培养于氨基酸耗竭培养基时,该液泡数目显著增加(第5图)。
为了测定错误折叠蛋白质是否与自体吞噬标记共定位,表达野生型(第3A图)或突变性P23H视蛋白(第3B图)的细胞进行Atg7、LC3与Lamp1自体吞噬标记染色。细胞与试蛋白特异的与自体吞噬标记特异的抗体培养后诱发自体吞噬。野生型视蛋白蛋白质存在于细胞膜,而P23H形成细胞内凝集物。相同的自体吞噬标记于表达野生型(第4A图)或突变性ΔF508 CFTR蛋白质(第4B图)的BHK细胞中检测。于该等细胞中,ΔF508 CFTR蛋白质未形成可目视的凝集物。野生型CFTR蛋白质于细胞膜以及细胞内观察到(第4A图),而ΔF508仍保留于ER(第4B图)。第5A至5C图为显示P23H凝集物、溶酶体与自体吞噬细胞的电子显微镜图。
使用Atg7免疫荧光染色显示与两突变性蛋白质共定位的点状染色。Atg7与P23H的共定位显示于第3B图以及与ΔF508的共定位显示于第4B图。Atg8亦与两突变性蛋白质共定位染色。Atg8显示与P23H的错误折叠蛋白质凝集物共定位的点状染色(第3B图)。Atg8染色亦与保留于ER的ΔF508蛋白质共定位(第4B图)。该等观察进一步支持自体吞噬对于突变性多源蛋白质(例如P32H与ΔF508)的降解的重要性。
总结,自体吞噬途径特异地降解错误折叠的多源蛋白质,例如P23H与ΔF508而对野生型蛋白质具有非常小的影响。由于野生型与突变性视蛋白蛋白质表达于人类胚胎肾细胞株而野生型与突变性CFTR蛋白质表达于婴儿仓鼠肾细胞株,此结果不依赖于使用于表达突变性蛋白质的细胞株。
自体吞噬可使用电子显微镜目视。于表达P23H视蛋白的细胞中观察到双重膜自体吞噬液泡的数目增加。自体诱发后,该等细包含有P23H视蛋白的大的凝集物或小的未集结的凝集物。亦观察到深的酸性磷酸酶染色的溶酶体相关于AV’s与凝集物。不欲受制于一实际理论,此可能显示溶酶体途径于错误折叠视蛋白的降解的重要角色。
自体吞噬标记与错误折叠P23H视蛋白及ΔF508蛋白质共定位。Atg7为编码形成AVs所需要的组装E1泛素-活化酵素蛋白质的关键自体吞噬基因。Atg7促进Atg8(为与微管蛋白相关的蛋白质轻链3)对形成AVs的隐蔽膜的脂质的结合。Atg8存在于自体吞噬体的早期与后期两者的膜。Atg7及Atg8与P23H及ΔF508蛋白质的不同的点状染色建议AVs对于错误折叠蛋白质降解的角色。
实施例6:雷帕霉素处理于视网膜色素变性增强视黄醇功能
表达具有P23H突变的突变性老鼠视蛋白的基因转殖小鼠,进行类似于视网膜色素变性患者观察到的病生理变化的快速进展的光受体退化。与P23H异源突变性小鼠的活体内研究显示雷帕霉素处理于3个月时程救赎视黄醇功能(第6图)。
实施例7:雷帕霉素于黄斑变性增强视黄醇功能
累积于视黄醇色素上皮(RPE)细胞的双-类视黄醇荧光团作为褐脂质组成,被认为对严重的斯塔尔加特病的RPE细胞损失有责任,斯塔尔加特病为黄斑变性的早发型,且亦可参予年龄相关的黄斑变性的病原学。于黄斑变性老鼠模式的活体内研究显示于具有与斯塔尔加特病相关的ABCR基因的一缺陷版本的Abcr异源突变性小鼠中,雷帕霉素处理救赎视黄醇功能。ABCR基因编码rim蛋白质(RmP),为表达于光受体外节视盘边缘的ATP-结合-卡匣转运子。
实施例8:FTI277诱发P23H视紫质的快速降解
如同雷帕霉素所致结果,使用法尼基蛋白质转移酶抑制剂,FTI277,甲基{N-[2-苯基-4-N[2(R)-氨基-3-巯基丙基氨基]苄酰基]}-蛋氨酸(Calbiochem),诱发P23H视紫质的快速降解(第8图)。如同雷帕霉素所致结果,FTI277增强自体吞噬,以及FTI277有用于蛋白质构像疾病的处理。
实施例9:FTI-277刺激P23H视蛋白的降解
为了研究FTI-277对突变性视蛋白浓度的效果,表达P23H视蛋白的HEK293细胞使用不同浓度(1、5、10与50μM)的FTI-277培养。于50μM观察到P23H视蛋白的时间依赖性降解。于10M侦测到FTI-277无效果(第9A图)。当相较于雷帕霉素时,70%的P23H视蛋白于雷帕霉素处理后12小时消失,而FTI-277于该时间历程中导致50%的P23H视蛋白损失(第9B图)。
实施例10:FTI-277不诱发UPR/HSR
使用FTI-277处理后,分析参予未折叠蛋白质响应(UPR)的内质网伴随子(钙联蛋白与钙网蛋白),或与热休克响应(HSR)相关的细胞质伴随子(Hsp70与Hsp90)的浓度差异。FTI-277位影响该二响应,建议FTI-277诱发P23H视蛋白的降解排除UPR与HSR两者(第10图)。
实施例11:FTI-277处理阻隔mTOR/S6K信号
如预测的,如果此药物抑制Rheb活性,FTI-277有效地抑制mTor与S6激酶的磷酸化(第11A与11B图)。磷酸化的mTor与S6激酶可见于氨基酸与血清馈入的细胞。如同使用雷帕霉素处理,FTI-277诱发mTOR的磷酸化,其与氨基酸与血清匮乏合并时进一步增强(第11A图)。类似地,S6激酶的磷酸化于使用FTI-277或雷帕霉素处理的细胞中剧烈的减低(第11B图)。相对地,于HEK293细胞中Akt磷酸化的刺激不受FTI-277处理的影响,建议Ras活性未受影响,然而于MAPK磷酸化观察到些许增加,类似于Basso等人,J.Biol.Chem.280,31101-31108,2005(第11C图)。
实施例12:于FTI-277处理中使用Atg7与Atg8的P23H视蛋白的共定位
雷帕霉素诱发的P23H视蛋白降解藉由自体吞噬调控,FTI-277降解处理也经由自体吞噬。P23H视蛋白凝集物与已知自体吞噬体标记,Atg7与Atg8的关系,藉由免疫荧光显微镜分析。该等标记于生长于完整培养基的未处理细胞中正常地不与P23H定位(第12A与第12B图)。于FTI-277处理中观察到该二标记与P23H的共定位显著增加(第12A与第12B图)。Atg7与Atg8回应于P23H视蛋白凝集物的定位较佳藉由共轭焦显微镜观察(第12C图)。Atg7的点显示与P23H视蛋白凝集物簇集,与P23H视蛋白共定位。
同样地,某些Atg8的点与P23H视蛋白凝集物有增强的共定位,然而,其余的点仍位于凝集物周围。Atg7与Atg8蛋白质存在于凝集物内与周围,支持其于P23H视蛋白降解的自体吞噬角色。
实施例13:由FTI-277的自体吞噬诱发
该等结果显示FTI-277活化自体吞噬。因此,使用溶酶体探针(lysotracker)观察细胞中溶酶体液泡的数目与尺寸分析对FTI-277的自体吞噬回应。当细胞使用雷帕霉素或FTI-277处理细胞时,观察到溶酶体的数目与尺寸的增加(第13A图)。其次,使用电子显微镜估算于未处理与FTI-277处理的表达P23H视蛋白的HEK293细胞的自体吞噬回应。如藉由溶酶体探针所见,FTI-277处理的细胞含有许多大的含有溶酶体酸性磷酸酶的自体吞噬液泡(第13B图)。再者,一些液泡呈现处于鲸吞大的细胞质凝集物的步骤(第13B图)。于形态定性中,相较于未处理的细胞,发现AVs于FTI-277处理的细胞中的划分容积增加4至6倍(第13C图)。该数据建议FTI-277于HEK293细胞促进自体吞噬回应。
也研究FTI-277于稳定地表达自体吞噬标记(GFP-LC3)的HuH7肝细胞的效果。于馈入细胞中,GFP-LC3优先地发现扩散于细胞质。当该等细胞使用FTI-277处理时,GFP-LC3定位于与自体吞噬液泡一致性的数个结构物以及发生自体吞噬(第14图)。该等研究显示于使用FTI-277处理的细胞中,自体吞噬剧烈地向上调控。
P23H视蛋白表达HEK293细胞中自体吞噬的诱发,使用阻隔自体吞噬的P3-激酶抑制剂(3-甲基腺苷;3-MA)检测。于FTI-277存在下,3-MA处理预防视蛋白的降解,此效果未见于单独使用FTI-277处理的细胞(第15A图)。为了进一步确认P23H视蛋白为自体吞噬的,使用蛋白酶体抑制剂(MG132)。于FTI-277与MG132与单独FTI-277的存在下,P23H视蛋白降解具有类似的动力学,建议蛋白酶体降解于此途径的角色受到限制(第15B图)。
法尼基转移酶抑制剂(FTIs)原始设计为阻隔Ras致癌蛋白质的作用。Ras活性取决于法尼基化,为连结法尼基类异戊二烯膜锚定至蛋白质的后转译修饰。法尼基转移酶催化15-碳异戊二烯脂质由法尼基二磷酸盐至多种蛋白质受质的半胱氨酸残基的转移。法尼基转移酶辨识受质羧基端的CAAX盒。
Rheb为鸟苷酸结合蛋白质与GTPase。Rheb蛋白质含有G1-G5盒,其为参予GTP的辨识与水解的序列的短链(Bourne等人,(1990)Nature 348,125-132)。再者,Rheb蛋白质结束于法尼基化所需要的CAAX(CSVM)部位。于哺乳动物细胞中,已建立Rheb活化S6K的能力。由于Rheb突变缺乏CAAX部位不能或化S6K,此功能依赖于法尼基化(Castro等人,J.Biol.Chem.278,32493-32496,2003;Tee等人,Curr.Biol.13,1259-1268,2003)。再者,已建立FTIs,如同FTI-277,完全地阻隔Rheb的烯化作用(prenylation)(Basso等人,J.Bio1.Chem.280,31101-31108,2005)。Rheb不进行香叶酰香叶酰化(geranylgeranylation)。除了Rheb有其它FTIs的标靶。研究显示如同K-Ras4B的蛋白质,由于当法尼基化受到抑制时期进行香叶酰香叶酰化而显示对FTIs的阻抗性[(22,23)。该等研究建议Rheb较其它进行法尼基化的蛋白质为FTIs的更特异的标靶。此外,Akt磷酸化不受FTI-277的影响,建议FTI-277不影响Ras活性,Rheb为胰岛素/TOR/S6K信号途径的组成(Castro等人,J.Biol.Chem.278,39921-39930,2003;Tabancay等人,J.Biol.Chem.278,39921-39930,2003;Tee等人,Curr.Biol.13,1259-1268 24,2003;Inoki等人,Genes Dev.17,1829-1834,2003;Garami等人,MoI.Cell 11,1457-1466,2003)。如本文所报导,观察到使用FTI-277的mTOR与S6K的去磷酸化,与Rheb的抑制一致。当自体吞噬藉由雷帕霉素的使用于细胞中诱发时,观察到mTOR与S6K的磷酸化的类似减低。除了抑制mTOR,该等结果显示藉由FTI-277的处理可于细胞诱发自体吞噬,其阻隔Rheb进一步的mTOR上游(第16图)。
使用50μM的FTI-277处理P23H视蛋白表达细胞,如同雷帕霉素处理,诱发突变性视蛋白的降解。使用对自吞噬体标记Atg7与Atg8的抗体的免疫荧光研究确认于该等细胞诱发自体吞噬。Atg7为编码形成AVs所需要的组装E1泛素-活化酵素蛋白质的关键自体吞噬基因(Tanida等人,(2001)J.Biol.Chem.276,1701-1706。Atg7促进Atg8(为与微管蛋白相关的蛋白质轻链3)对形成AVs的隐蔽膜的脂质的结合(Ohsumi等人,Nat.Rev.MoI.Cell Biol.2,211-216,2001;Kabeya等人,J.Cell Sd.117,2805-2812,2004)。两标记与P23H视蛋白共定位。再者,超音波研究为使用电子显微镜解析当使用FTI-277处理时细胞中AVs的增加表达。于某些微影像中,观察到AVs鲸吞细胞质凝集物。再者,形态分析显示使用FTI-277处理的细胞中AVs的划分容积增加6倍,因此确实建立该等细胞中自体吞噬的诱发。
总结,该等数据建议自体吞噬途径不仅可藉由使用雷帕霉素阻隔mTOR而受到刺激,亦可藉由使用小分子法尼基转移酶抑制剂(例如FTI-277)调控mTOR上游成分而受到刺激。如同其它FTIs,FTI-277降低Rheb的法尼基化,因而去活化此G-蛋白。该等研究开启使用FTIs治疗各种蛋白质构像紊乱(PCDs)的可能性,由于自体吞噬参予降解突变性、凝集的蛋白质,其关联于多种神经退化疾病,包括帕金森氏病(Cuervo等人,Science 305,1292-1295,2004)、亨延顿氏舞蹈症(Ravikumar等人Nat.Genet.36,585-595,2004)。刺激于亨延顿氏舞蹈症的自体吞噬(Ravikumar等人Nat.Genet.36,585-595,2004),于细胞培养以及老鼠模式两者中,以及常染色体显性遗传视网膜色素变性导致累积凝集物的损失。同时,FTIs用于癌症的临床试验(第II期与第III期)的目前使用中,进一步确信于人类与测试动物中此化合物的毒性消失。FTIs药物可提供雷帕霉素的替代疗法,特别是增强由自体吞噬的蛋白质凝集物的移除。
上述试验使用下述方法及材料实施。
哺乳动物细胞培养
野生型与P23H视蛋白表达于HEK293四环霉素诱发的稳定细胞株。于37℃、5.0%CO2存在下,细胞生长于补充有10%加热去活化胎牛血清(Sigma)、与抗生素-抗真菌素溶液(Invitrogen,San Diego,CA)、保米霉素(Cayla,Toulouse,France)、zeocin醣蛋白抗生素(Invitrogen,San Diego,CA)的含有高葡萄糖的Dulbecco’s modified Eagle’s培养基(Invitrogen,San Diego,CA)。细胞中视蛋白合成界由四环霉素(1μg/ml)的添加而诱发。婴儿仓鼠肾(BHK)细胞株稳定地表达野生型与具有C-端HA抗原决定基的Δ508CFTR变异株(CFTR-HA)(参照Sharma eta[lambda].,J Cell Biol.2004 164(6):923-33)。于37℃、5.0%CO2存在下,细胞生长于以1∶1的比例具有10%FBS的DMEM/F12(Invitrogen,San Diego,CA)中。
HuH7肝细胞稳定地以pGFP-LC3转染(Ogawa等人,Science307(5710):727-731,2005)使用脂质最适化试剂盒,thePerFect lipid(pFx-3),由Invitrogen(San Diego,Calif.)购得。PFX-3(Invitrogen)根据制造商的步骤。于0.5mg/ml的G418存在下生长的族落经单离、扩增与藉由荧光显微镜与西方墨点法筛选GFP-LC3表达。
自体吞噬的诱发
藉由将细胞培养于氨基酸耗竭培养基或使用雷帕霉素(50mM)处理细胞,或两者而于细胞中诱发自体吞噬。细胞培养于自体吞噬诱发条件下2、6或12小时。于指定的时间点,于蛋白酶抑制剂(完全蛋白酶抑制剂混合物锭剂)(Roche Molecular Biochemicals,Mannheim,Germany)的存在下,于4℃将细胞溶解于1%正-十二烷基β-麦芽糖苷(DM)(Anatrace,Maumee,OH)1小时。细胞于Beckman高速离心机以36,000rpm于4℃离心30分钟。收集溶解物进行免疫墨点分析。
SDS凝胶电泳与免疫墨点分析
细胞溶解物于10%SDS聚丙烯酰胺凝胶进行电泳且转移至Immobilon-NC(Millipore,Billerica,MA)硝基纤维素膜。该膜于室温与以1∶1稀释于PBST(PBS具有0.1%triton X-100,pH 7.4)的市售封阻缓冲液(Li-Cor,Lincoln,Nebraska)培养1小时,接着与指定的一级抗体培养1小时。墨点各于PBST中清洗3次各5分钟,与真近红外光染剂,IRDye800-结合的二级抗体(Rockland ImmunochemicalsInc.,Gilbertsville,PA)培养1小时。最后膜再以PBST清洗3次且于Oddyssey红外光扫描仪(Li-Cor,Lincoln,Nebraska)扫描。免疫墨点的订量使用Licor软件进行。一级抗体包括抗视蛋白的抗体,HA-tag(Covance Princeton,NJ)、mTOR、磷酸化mTOR(UpstateCharlottesville,VA)、钙联蛋白、hsp70(Stressgen,Victoria,BC,CA)、Bip(BD PharMingen,San Diego,CA)抗微管蛋白(Sigma Chemical,St.Louis,Missouri),1D4(University of British Columbia)、Akt、phospho-Akt、S6K、phospho-S6K、MAPK与phosphor-MAPK(CellSignaling Technology,Beverly,MA)。
免疫荧光法
细胞生长于载玻片且固定于4%三聚甲醛。接着以50mMNH4Cl猝息,细胞以PBS清洗且与指示一级抗体于室温培养1小时。细胞以PBS清洗5次且与二级抗体(TRITC-及FITC-结合)培养1小时。再次清洗细胞且以含有DAPI的Vectashield安放。一级抗体包括LC3、LAMP-1、Atg7(DrDunn)、视蛋白、Atg720、Atg8与HA-tag。细胞使用Zeiss Axiophot显微镜观察。
使用溶酶追踪子(Molecular Probe)的染色亦于37℃于活细胞进行。共轭焦影像使用Leica TCS SP2 AOBS Spectral ConfocalMicroscope放大倍数63X。
老鼠模式
abcr+/-小鼠由Mata等人描述于Investigative Ophthalmology andVisual Science.2001;42:1685-1690。
表达P23H视蛋白的小鼠由Liu等人描述于Journal of Cell Science110,2589-2597(1997)。
活体内雷帕霉素处理
abcr+/-小鼠由四个月大开始使用每周20mg/kg的雷帕霉素处理。雷帕霉素由腹腔内注射给药。
异合子P23H基因转殖鼠于由21日大开始每周使用雷帕霉素处理。视网膜电图(Electroretinography)
于ERG前老鼠于黑暗中适应24小时。使用K他命(ketamine)与二甲苄噻嗪(xylazine)的混合物昏迷老鼠。藉由体重决定剂量。将老鼠眼睛使用普鲁柏卡因(proparacaine)液滴与老鼠眼睛麻木且使用AK-dilate膨胀。接着将老鼠置于机器(UTAS-E 2000),于期厚之插入接地电极,另一电极插入颈中,使用一对电极由各眼纪录ERG。得到基线读值后,于20、10及0dB测量ERG。测量每个月的ERG且测定B-波幅度。
FTI-277处理
于50μM使用FTI-277(Calbiochem)。在洗除四环霉素后,细胞处理0、2、6与12小时后,于含有1%正十二烷基-β-麦芽糖苷(DM)(Anatrace)于蛋白酶抑制剂(完全蛋白酶抑制剂混合物锭;RocheMolecular Biochemicals)的存在下于4℃溶解1小时。作为自体吞噬的阳性对照,细胞使用雷帕霉素(50nM)处理,接着洗除四环霉素。溶解物于Beckman车高速离心机以36,000rpm于4℃离新10分钟。收即上清液以及进行免疫墨点分析。亦使用阻隔自体吞噬的3-甲基腺苷(3-MA)(10mM)(Sigma Chemical(St.Louis,Missouri))以及MG132(25[mu]M)(Sigma Chemical(St.Louis,Missouri))。
电子显微镜
P23H视蛋白表达细胞生长于ACLAT片于24-孔盘。视蛋白产生为界由四环霉素添加诱发48小时且在四环霉素移除后使用FTI-277处理细胞6小时。接着使用PBS清洗,使用2%三聚甲醛、2%戊二醛于0.1M二甲砷酸钠缓冲液,pH7.4于4℃固定30分钟,以及如前所述(31)进行CMPase细胞化学处理。AVs的形态定性使用Image J软件T-test分析以每秒20电子微影像的条件完成且P-值(双尾显着)于0.05以下或等于0.05认为显着(标记为星号)。
其它具体例
由上文叙述,应可了解变化与修改可将本文所述的内容调整以适合各种用途与状况。某些具体例亦包含于前文所述权利要求的范畴中。
本文的各种定义的组件所列举的引述,包括列举组件的任何单独组件或组合(或次组合)所变化的定义。本文具体例的引述包括任何单一具体例或具体例与其它具体例或其一部分的组合的具体例。
本说明书述及所有专利与文献,即使各独立的专利与文献为具体地与独立地的指明,其全部内容皆并入于本文作为参考文献
参考文献
1.S.M.Noorwez等人,Journal of Biological Chemistry 279:16278-16284(2004)
Claims (112)
1.一种用于个体预防或治疗蛋白质构象紊乱症(PCD)的方法,所述的方法包括对所述的个体给药有效量的增强自体吞噬蛋白质降解的化合物。
2.根据权利要求1的方法,其中所述化合物抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)或抑制脑中富集的Ras同源体(Rheb)。
3.根据权利要求2的方法,其中所述化合物为雷帕霉素或其类似物。
4.根据权利要求2的方法,其中所述化合物为法尼基转移酶抑制剂。
5.根据权利要求4的方法,其中所述法尼基转移酶抑制剂为FTI-277。
6.根据权利要求1的方法,其中所述PCD选自下述所成组群:α1-抗胰蛋白酶缺乏症、囊胞性纤维症、亨延顿氏舞蹈症、帕金森氏病、阿耳茨海默氏病、肾性尿崩症、癌症及库贾氏症。
7.根据权利要求1的方法,其中所述PCD为囊胞性纤维症。
8.根据权利要求1的方法,其中所述PCD为眼睛的PCD且选自下述所成组群:视网膜色素变性、年龄相关性黄斑变性、青光眼、角膜营养不良、视网膜劈裂症、斯塔尔加特病、常染色体显性遗传脉络膜小疣及贝斯特氏黄斑营养不良。
9.根据权利要求8的方法,其中所述PCD为视网膜色素变性或年龄相关性黄斑变性。
10.根据权利要求8的方法,其中所述年龄相关性黄斑变性为湿性型或干性型。
11.根据权利要求8的方法,其中所述的方法进一步包括对个体给药11-顺式-视黄醇、9-顺式-视黄醇或11-顺式-视黄醇的7-环锁异构物。
12.一种用于个体预防或治疗眼的蛋白质构象紊乱症(PCD)的方法,所述的方法包括对所述的个体给药有效量的增强自体吞噬蛋白质降解的化合物。
13.根据权利要求12的方法,其中所述PCD为眼睛的PCD且选自下述所成组群:视网膜色素变性、年龄相关性黄斑变性、青光眼、角膜营养不良、视网膜劈裂症、斯塔尔加特病、常染色体显性遗传脉络膜小疣及贝斯特氏黄斑营养不良。
14.根据权利要求13的方法,其中所述PCD为视网膜色素变性或年龄相关性黄斑变性。
15.根据权利要求14的方法,其中所述年龄相关性黄斑变性为湿性型或干性型。
16.根据权利要求12的方法,其中所述化合物抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)或抑制脑中富集的Ras同源体(Rheb)。
17.根据权利要求12的方法,其中所述化合物为雷帕霉素或其类似物。
18.根据权利要求12的方法,其中所述化合物为法尼基转移酶抑制剂。
19.根据权利要求12的方法,其中所述法尼基转移酶抑制剂为FTI-277。
20.根据权利要求12的方法,其中所述的方法进一步包括对个体给药11-顺式-视黄醇、9-顺式-视黄醇或11-顺式-视黄醇的7-环锁异构物。
21.一种用于个体预防或治疗视网膜色素变性或黄斑变性的方法,所述的方法包括
a)对所述的个体给药增强自体吞噬蛋白质降解的化合物;与
b)给药11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇,其中所述的11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇与化合物对所述个体为同时或彼此于14日内给药足量以治疗或预防视网膜色素变性或黄斑变性。
22.根据权利要求21的方法,其中所述化合物抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)或抑制脑中富集的Ras同源体(Rheb)。
23.根据权利要求22的方法,其中所述化合物为雷帕霉素或其类似物。
24.根据权利要求22的方法,其中所述化合物为法尼基转移酶抑制剂。
25.根据权利要求24的方法,其中所述法尼基转移酶抑制剂为FTI-277。
26.根据权利要求21的方法,其中所述11-顺式-视黄醇为11-顺式-视黄醇的7-环锁异构物。
27.根据权利要求1至26的任一项的方法,其中所述个体包括影响蛋白质折叠的突变。
28.根据权利要求27的方法,其中所述突变在视蛋白中。
29.根据权利28的方法,其中所述视蛋白包括P23H突变。
30.根据权利要求1至26的任一项的方法,其中所述降解为选择性降解错误折叠蛋白质。
31.根据权利要求1至26的任一项的方法,其中所述11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇与化合物彼此于5日内给药。
32.根据权利要求31的方法,其中所述11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇与化合物彼此于24小时内给药。
33.根据权利要求32的方法,其中所述11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇与化合物为同时给药。
34.根据权利要求31至33的任一项的方法,其中所述11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇与化合物为对眼睛给药。
35.根据权利要求34的方法,其中所述给药为眼内给药。
36.根据权利要求31至33的任一项的方法,其中所述11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇与化合物为各自并入组合物以提供其长时间的释放。
37.根据权利要求36的方法,其中所述组合物为微球体、纳米球体或纳米乳化物。
38.根据权利要求36的方法,其中所述长时间的释放通过药物传递装置。
39.根据权利要求31至33的任一项的方法,其中所述的方法进一步包括给药维生素A补充物。
40.一种用于个体预防或治疗蛋白质构象紊乱症(PCD)的方法,所述的方法包括对所述的个体给药增强自体吞噬的化合物足量以治疗或预防个体的PCD。
41.根据权利要求40的方法,其中所述化合物抑制哺乳类动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)或抑制脑中富集的Ras同源体(Rheb)。
42.根据权利要求40的方法,其中所述化合物为雷帕霉素或其类似物。
43.根据权利要求40的方法,其中所述化合物为法尼基转移酶抑制剂。
44.根据权利要求40所述的方法,其中法尼基转移酶抑制剂为FTI-277。
45.根据权利要求40的方法,其中所述PCD选自下述所成组群:α1-抗胰蛋白酶缺乏症、囊胞性纤维症、亨延顿氏舞蹈症、帕金森氏病、阿耳茨海默氏病、肾性尿崩症、癌症及库贾氏症。
46.根据权利要求40的方法,进一步包括鉴定患者为具有PCD的步骤。
47.根据权利要求40的方法,进一步包括测量细胞中错误折叠蛋白质、自体吞噬标记或自体吞噬液泡的浓度或表达。
48.根据权利要求40的方法,其中所述PCD为囊胞性纤维症且所述的方法进一步包括给药选自下述所成组群的药剂:抗生素、维生素A、D、E及K补充物、沙丁氨醇支气管扩张剂、脱氧核糖核酸酶及依普洛芬。
49.根据权利要求40的方法,其中所述PCD为亨延顿氏舞蹈症且所述的方法进一步包括给药选自下述所成组群的药剂:氟呱丁苯、吩噻嗪、利血平、丁苯那嗪、金刚氨及辅酶Q10。
50.根据权利要求40的方法,其中所述PCD为帕金森氏病且所述的方法进一步包括给药选自下述所成组群的药剂:左旋多巴、金刚氨、甲磺酸溴隐亭、培高利特、阿朴吗啡、苄丝肼、麦角乙脲、美舒麦角、麦角乙脲、麦角腈、美金氨、麦角苄酯、吡贝地尔、对羟基苯乙氨、酪氨酸、苯丙氨酸、马来酸甲磺酸溴隐亭、马来酸培高利特、抗组织氨、抗抑郁剂及单氨氧化酶抑制剂。
51.根据权利要求40的方法,其中所述PCD为阿耳茨海默氏病且所述的方法进一步包括给药选自下述所成组群的药剂:多萘哌齐、利凡斯的明、加兰他敏及他可林。
52.根据权利要求40的方法,其中所述PCD为肾性尿崩症且所述的方法进一步包括给药选自下述所成组群的药剂:氯噻嗪/盐酸氯噻嗪、阿米洛利及吲哚美辛。
53.根据权利要求40的方法,其中所述PCD为癌症且所述的方法进一步包括给药选自下述所成组群的药剂:醋酸阿比特龙、六甲蜜氨、脱水长春碱、奥瑞斯坦丁、贝沙罗汀、必卡他氨、BMS184476、2,3,4,5,6-五氟-N-(3-氟-4-甲氧基苯基)苯磺酰氨、博来霉素、N,N-二甲基-L-缬氨酰基-L-缬氨酰基-N-甲基-L-缬氨酰基-N-脯酰氨基-1-L-脯氨酸-第三丁基酰氨、恶病质素、西马多丁、苯丁酸氮芥、环磷酰氨、3’,4’-二脱氢-4’-脱氧-8’-norvin-长春花碱(caleukoblastine)、多西赛他、多西泰素、环磷酰氨、卡铂、卡莫司汀(BCNU)、顺铂、念珠藻环肽、阿糖胞苷、达卡巴嗪(DTIC)、更生霉素、柔红霉素、海兔毒素、多柔比星(阿霉素)、依托泊甙、5-氟尿嘧啶、非那留氨、氟他氨、羟基脲及羟基脲紫杉烷、异环磷酰氨、利阿唑、氯尼达明、洛莫司汀(CCNU)、双氯乙基甲氨(氮芥)、美法仑、羟乙基磺酸米布尔、利索新、司替尼、链脲霉素、丝裂霉素、甲氨蝶呤、尼鲁米特、奥那司酮、太平洋紫杉醇、泼尼莫司汀、丙卡巴肼、RPR109881、磷酸司特目斯汀、黛莫芬、太索内明、紫杉醇、维甲酸、长春花碱、长春新碱、硫酸长春地辛及维氟明。
54.一种增强细胞中错误折叠蛋白质的降解的方法,包括使所述的细胞接触有效量的增强自体吞噬的蛋白质。
55.根据权利要求54的方法,其中所述化合物抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)或抑制脑中富集的Ras同源体(Rheb)。
56.根据权利要求54的方法,其中所述化合物为雷帕霉素或其类似物。
57.根据权利要求54的方法,其中所述化合物为法尼基转移酶抑制剂。
58.根据权利要求57的方法,其中所述法尼基转移酶抑制剂为FTI-277。
59.根据权利要求57的方法,进一步包括鉴定患者为具有PCD的步骤。
60.根据权利要求54的方法,进一步包括测量细胞中错误折叠蛋白质、自体吞噬标记或自体吞噬液泡的浓度或表达。
61.根据权利要求54的方法,其中所述细胞为眼部细胞。
62.根据权利要求61的方法,其中所述的方法进一步包括使所述的眼部细胞接触11-顺式-视黄醇、9-顺式-视黄醇或11-顺式-视黄醇的7-环锁异构物。
63.根据权利要求54的方法,其中所述细胞为上皮细胞。
64.根据权利要求54的方法,其中所述细胞包括形成凝集物或纤维的突变蛋白质。
65.根据权利要求54的方法,其中所述细胞包括突变视蛋白。
66.根据权利要求54的方法,其中所述细胞包括突变性myocilin蛋白。
67.根据权利要求54的方法,其中所述细胞包括突变脂褐质蛋白。
68.根据权利要求54的方法,其中所述细胞包括突变β-H3蛋白。
69.根据权利要求54所述的方法,其中所述细胞为于活体外。
70.根据权利要求54的方法,其中所述细胞为于活体内。
71.根据权利要求54的方法,其中所述细胞为哺乳动物细胞。
72.根据权利要求54的方法,其中所述细胞为人类细胞。
73.一种用于治疗PCD的医药组合物,包括于医药可接受的赋型剂中的mTOR抑制剂或其类似物。
74.一种用于治疗眼部PCD的医药组合物,包括于医药可接受的赋型剂中的有效量的增强自体吞噬的化合物。
75.根据权利要求73或74的组合物,其中所述组合物抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)或抑制脑中富集的Ras同源体(Rheb)。
76.根据权利要求73或74的方法,其中所述化合物为雷帕霉素或其类似物。
77.根据权利要求73或74的方法,其中所述化合物为法尼基转移酶抑制剂。
78.根据权利要求73或74的方法,其中所述法尼基转移酶抑制剂为FTI-277。
79.根据权利要求74的方法,其中所述组合物进一步含有有效量的11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇。
80.一种用于治疗视网膜色素变性或年龄相关性黄斑变性的医药组合物,包括于医药可接受的赋型剂中的有效量的11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇以及有效量的自体吞噬抑制剂。
81.根据权利要求80的方法,其中所述化合物为雷帕霉素或其类似物。
82.根据权利要求80的方法,其中所述化合物为法尼基转移酶抑制剂。
83.根据权利要求82的方法,其中所述法尼基转移酶抑制剂为FTI-277。
84.一种用于治疗眼部PCD的试剂盒,所述试剂盒包括有效量的11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇以及有效量的雷帕霉素或其类似物。
85.一种用于治疗视网膜色素变性或年龄相关性黄斑变性的试剂盒,所述试剂盒包括有效量的11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇以及有效量的雷帕霉素或其类似物。
86.一种鉴定有用于治疗PCD个体的化合物的方法,所述方法包括
a)于活体外表达错误折叠蛋白质的细胞接触候选化合物;以及
b)相对于对照细胞决定所述细胞中自体吞噬的增加,其中于经接触细胞自体吞噬的增加鉴定化合物有用于治疗患有PCD的个体。
87.一种鉴定有用于治疗患有视网膜色素变性或年龄相关性黄斑变性个体的化合物的方法,所述方法包括
a)于活体外表达错误折叠蛋白质的细胞接触
i.11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇;与
ii.候选化合物;以及
b)相对于对照细胞决定所述细胞中自体吞噬的增加,其中于经接触细胞自体吞噬的增加鉴定化合物有用于治疗患有视网膜色素变性的个体。
88.根据权利要求87的方法,其中所述11-顺式-视黄醇为11-顺式-视黄醇的7-环锁异构物。
89.一种鉴定有用于治疗患有囊胞性纤维症个体的化合物的方法,所述方法包括
a)于活体外表达错误折叠蛋白质的细胞接触候选化合物;以及
b)相对于对照细胞决定所述细胞中自体吞噬的增加,其中于经接触细胞自体吞噬的增加鉴定化合物有用于治疗患有囊胞性纤维症的个体。
90.根据权利要求86至89的任一项的方法,其中所述错误折叠蛋白质包括突变。
91.根据权利要求86至89的任一项的方法,其中所述突变在视蛋白中。
92.根据权利86至89的任一项的方法,其中所述视蛋白包括P23H突变。
93.根据权利86至89的任一项的方法,其中所述自体吞噬增强为通过监控蛋白浓度而测定。
94.根据权利86至89的任一项的方法,其中所述自体吞噬增强为通过由监控自体吞噬标记的表达而测定。
95.根据权利86至89的任一项的方法,其中所述自体吞噬增强为通过监控自体吞噬液泡的数目而测定。
96.一种用于个体预防或治疗蛋白质构象紊乱症(PCD)的方法,所述的方法包括对所述的个体给药有效量的增强雷帕霉素或FTI-277生物活性的化合物。
97.根据权利要求96的方法,其中所述化合物与雷帕霉素或其类似物合并给药。
98.根据权利要求96的方法,其中所述化合物与FTI-277或其类似物合并给药。
99.根据权利要求96的方法,其中所述PCD选自下述所成组群:α1-抗胰蛋白酶缺乏症、囊胞性纤维症、亨延顿氏舞蹈症、帕金森氏病、阿耳茨海默氏病、肾性尿崩症、癌症及库贾氏症。
100.根据权利要求96的方法,其中所述PCD为囊胞性纤维症。
101.根据权利要求96的方法,其中所述PCD为眼睛的PCD且选自下述所成组群:视网膜色素变性、年龄相关性黄斑变性、青光眼、角膜营养不良、视网膜劈裂症、斯塔尔加特病、常染色体显性遗传脉络膜小疣及贝斯特氏黄斑营养不良。
102.根据权利要求96的方法,其中所述PCD为视网膜色素变性或年龄相关性黄斑变性。
103.根据权利要求96的方法,其中所述方法进一步包括对个体给药11-顺式-视黄醇、9-顺式-视黄醇或11-顺式-视黄醇的7-环锁异构物。
104.一种用于个体预防或治疗视网膜色素变性的方法,所述的方法包括
a)对所述的个体给药雷帕霉素和增强雷帕霉素生物活性的化合物;与
b)给药11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇,其中所述的11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇与化合物对所述体为同时或彼此于14日内给药足量以治疗或预防个体的视网膜色素变性。
105.一种用于个体预防或治疗蛋白质构象紊乱症(PCD)的方法,所述的方法包括合并给药雷帕霉素或其类似物与增强雷帕霉素生物活性的化合物,其中所述雷帕霉素及化合物各给药足量以治疗或预防个体的PCD。
106.一种用于增强细胞中错误折叠蛋白质降解的方法,所述的方法包括使细胞接触有效量的雷帕霉素或其类似物与增强雷帕霉素生物活性的化合物,其中所述雷帕霉素及化合物各给药足量以增强该蛋白的降解。
107.根据权利要求106的方法,其中所述细胞为眼部细胞。
108.根据权利要求106的方法,其中所述方法进一步包括使细胞接触11-顺式-视黄醇、9-顺式-视黄醇或11-顺式-视黄醇的7-环锁异构物。
109.一种用于治疗眼部PCD的医药组合物,包括于医药可接受赋形剂中的雷帕霉素或其类似物与增强雷帕霉素生物活性的化合物,其中所述雷帕霉素及化合物各呈现足量以治疗或预防个体的PCD。
110.一种鉴定有用于治疗PCD个体的化合物的方法,所述方法包括
a)在自体吞噬增强剂的存在或不存在下,使活体外表达错误折叠蛋白质的细胞接触候选化合物;以及
b)相对于对照细胞决定所述细胞中自体吞噬的增加,其中于经接触细胞自体吞噬的增加鉴定化合物有用于治疗患有PCD的个体。
111.一种鉴定有用于治疗患有视网膜色素变性的个体的化合物的方法,所述方法包括
a)使活体外表达错误折叠蛋白质的细胞接触
i.11-顺式-视黄醇或9-顺式-视黄醇与雷帕霉素;与
ii.候选化合物;以及
b)相对于对照细胞决定所述细胞中自体吞噬的增加,其中于经接触细胞自体吞噬的增加鉴定化合物有用于治疗患有视网膜色素变性的个体。
112.一种鉴定有用于治疗患有囊胞性纤维症的个体的化合物的方法,所述方法包括
a)使活体外表达错误折叠CFTR蛋白的细胞接触候选化合物与雷帕霉素;以及
b)相对于对照细胞决定所述细胞中自体吞噬的增加,其中于经接触细胞自体吞噬的增加鉴定化合物有用于治疗患有囊胞性纤维症的个体。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1123162 Country of ref document: HK |
|
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20081015 |
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REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: WD Ref document number: 1123162 Country of ref document: HK |