CN101500594A - 通过调节巨蛋白活性治疗眼病的方法和组合物 - Google Patents
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Abstract
引起可逆夜盲症的化合物可用于治疗与可在视觉循环过程中蓄积的废物的过量产生相关的眼病。本发明提供使用此类化合物以及它们的衍生物治疗例如黄斑变性和营养不良或者减轻与这些眼病有关的症状的方法和组合物。此类化合物以及它们的衍生物可作为单一药物治疗使用或与其它药物或疗法联合使用。
Description
交叉引用
本申请要求于2006年6月22日提交的序列号60/805,586的美国临时专利申请的利益,其全部以参阅的方式引入。
背景技术
脊椎动物的视网膜包含两种类型的感光细胞-视杆和视锥细胞。视杆细胞专门用于低光条件下的视觉。视锥细胞敏感性弱,提供非常高的时空分辨率的视觉,并提供色彩感受。在日光条件下,所述视杆细胞的响应是饱和的而视觉完全通过视锥细胞介导。两种细胞类型均包含称作外节的包括堆叠膜盘的结构。视觉换能反应发生在这些盘的表面上。视觉中的第一步是由视蛋白-色素分子(视紫红质)吸收光子(其涉及从11-顺式到全反式的生色团异构化)。在光敏感性恢复之前,所产生的全反式视黄醛必须在视网膜色素上皮细胞(RPE)(靠近视网膜的单层细胞)中发生的多酶过程中被转化还原成11-顺式-视黄醛。
目前,对于眼病治疗的选择是有限的,尤其对于涉及视网膜和/或黄斑的眼病。
发明内容
此处描述的是用于治疗哺乳动物眼中的眼病的方法和组合物,包括:给与哺乳动物有效量的调节哺乳动物眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员活性的药物。
在一个实施方式中,眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员为巨蛋白(megalin)、巨蛋白相关蛋白、LRP或LRP相关蛋白。在另一实施方式中,眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员为巨蛋白或巨蛋白相关蛋白。在进一步的实施方式中,眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员为巨蛋白。在进一步的实施方式中,眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员为LRP或LRP相关蛋白。在进一步的实施方式中,眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员为LRP。在一个实施方式中,眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员为巨蛋白相关蛋白。在进一步的实施方式中,眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员为LRP相关蛋白。在另一实施方式中,眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员为包括图3中列出的肽序列的蛋白质。
在一个实施方式中,哺乳动物眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员为类维生素A结合蛋白受体。在另一实施方式中,哺乳动物眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员为RBP和/或IRBP受体。在另一实施方式中,哺乳动物眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员为STRA6或STRA6相关蛋白。在另一实施方式中,哺乳动物眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员为STRA6。在另一实施方式中,哺乳动物眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员为STRA6相关蛋白。
LDL受体基因家族成员存在于眼中的RPE细胞的基膜和顶膜上。在某些实施方式中,RPE细胞基膜上的受体与眼中RPE细胞顶膜上的受体不同。在某些实施方式中,RPE细胞基膜上的受体与RPE细胞顶膜上的受体相同。在某些实施方式中,药物调节眼中RPE细胞基膜上的LDL受体基因家族成员的活性。在某些实施方式中,药物调节眼中RPE细胞顶膜上的LDL受体基因家族成员的活性。在某些实施方式中,药物调节RPE细胞基膜上的LDL受体基因家族成员的活性而不调节RPE细胞顶膜上的LDL受体基因家族成员的活性。在某些实施方式中,药物调节RPE细胞基膜上的LDL受体基因家族成员的活性并调节RPE细胞顶膜上的LDL受体基因家族成员的活性。
在某些实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与维生素结合蛋白、脂蛋白、免疫和应激相关蛋白、类固醇激素结合蛋白、激素及前体、肽、酶和酶抑制剂、白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白、药物和毒素、RAP、钙(Ca2+)或细胞色素C的结合。
在某些实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与维生素结合蛋白、载体蛋白、脂蛋白、免疫和应激相关蛋白、类固醇激素结合蛋白、激素及前体、肽、酶和酶抑制剂、白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白;药物和毒素、RAP、钙(Ca2+)或细胞色素C的结合。
在某些实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与维生素结合蛋白、脂蛋白、免疫和应激相关蛋白、类固醇激素结合蛋白、激素及前体、肽、酶和酶抑制剂、白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白、多元(polybasic)药物和毒素、RAP、钙(Ca2+)或细胞色素C的结合。
在一个实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与视黄醇、视黄醛、视黄醇-RBP复合体、视黄醇-RBP-TTR复合体、光感受器间类维生素A结合蛋白(IRBP)、视黄醇-IRBP复合体、视黄醛-IRBP复合体、转钴铵素-维生素B12、转钴铵素-维生素B12结合蛋白、维生素D结合蛋白、载脂蛋白B、载脂蛋白E、载脂蛋白J/丛生蛋白、载脂蛋白H;免疫球蛋白轻链、PAP-1、β2-微球蛋白;性激素结合蛋白-雌激素、雄激素结合蛋白-雄激素;甲状旁腺激素、胰岛素、表皮生长因子、促乳素、甲状腺球蛋白、纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)、尿激酶-PAI-1、tPA-PAI-1、前尿激酶、脂蛋白脂肪酶、血纤维蛋白溶酶原、β-淀粉酶、β1-微球蛋白、溶菌酶;白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白;氨基糖苷类、多粘菌素B、抑肽酶、天花粉蛋白、庆大霉素;RAP、Ca2+或细胞色素C的结合。
在一个实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与药物和毒素的结合。在一个实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与多元药物和毒素的结合。在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与阳离子药物和毒素的结合。在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与阳离子胺药物和毒素的结合。在一个实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与抗菌药、抗精神病药、抗抑郁药、抗心律失常药(antiarrythmics)、抗心绞痛药、减食欲药或降低胆固醇的药物的结合。
在一个实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与氨基糖苷类的结合。在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与阿贝卡星(arbekacin)、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、对氨基水杨酸(paramycin)、核糖霉素、利维霉素、丁胺卡那霉素、地贝卡星、布他卡星(butakacin)、妥布拉霉素、链霉素、二氢链霉素(dihydrostroptomycin)、西索米星、威达米星(verdamicin)、奈替米星或布替卡星的结合。在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与阿贝卡星、庆大霉素或卡那霉素的结合。在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与庆大霉素的结合。
在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与抗疟药、抗生素药、抗结核药、抗真菌药、CNS药物、心血管药物、抗肿瘤药、皮肤病药物、消炎药、免疫调节药、口服避孕药、激素、去铁胺、烟酸、华法林或拟交感神经药的结合。
在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与氯喹、奎宁、氨基糖苷类、稀疏霉素、氯碘羟喹、乙胺丁醇、咪康唑、吩噻嗪、氯丙嗪、阿米替林、麦角酰二乙胺、硝苯地平、乙胺碘呋酮、5-氟尿嘧啶、他莫昔芬、卡氮芥、苯丁酸氮芥、顺铂、米托坦、氮芥、亚硝基脲、长春碱、长春新碱、阿霉素、依曲替酯、角黄素、异维甲酸、皮质激素类、布洛芬、吲哚美辛、保泰松、泰洛伦(抗病毒的)α干扰素、口服避孕药、克罗米酚、去铁胺、烟酸、华法林、肾上腺素异戊酯、苯肾上腺素或肾上腺素的结合。
在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与维生素结合蛋白的结合。在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与类维生素A结合蛋白的结合。在进一步的实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与视黄醇、RBP、视黄醇-RBP复合体、视黄醇-RBP-TTR复合体、IRBP或视黄醇-IRBP复合体的结合。在进一步的实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与视黄醇、视黄醇-RBP复合体或视黄醇-RBP-TTR复合体的结合。在进一步的实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与IRBP或视黄醇-IRBP复合体的结合。在进一步的实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与IRBP、视黄醇-IRBP复合体或视黄醛-IRBP复合体的结合。
在一个实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是维生素结合蛋白、脂蛋白、免疫和应激相关蛋白、类固醇激素结合蛋白、激素及前体、肽、酶和酶抑制剂、白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白;药物和毒素、RAP、钙(Ca2+)或细胞色素C的转胞吞作用(trancytosis)。
在一个实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是维生素结合蛋白、脂蛋白、免疫和应激相关蛋白、类固醇激素结合蛋白、激素及前体、肽、酶和酶抑制剂、白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白;多元药物和毒素、RAP、钙(Ca2+)或细胞色素C的转胞吞作用。
在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是视黄醇、视黄醇-RBP复合体、视黄醇-RBP-TTR复合体、光感受器间类维生素A结合蛋白(IRBP)、视黄醇-IRBP复合体、转钴铵素-维生素B12、转钴铵素-维生素B12结合蛋白、维生素D结合蛋白、载脂蛋白B、载脂蛋白E、载脂蛋白J/丛生蛋白、载脂蛋白H;免疫球蛋白轻链、PAP-I、β2-微球蛋白;性激素结合蛋白-雌激素、雄激素结合蛋白-雄激素;甲状旁腺激素、胰岛素、表皮生长因子、促乳素、甲状腺球蛋白;纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)、尿激酶-PAI-1、tPA-PAI-1、前尿激酶、脂蛋白脂肪酶、血纤维蛋白溶酶原、β-淀粉酶、β1-微球蛋白、溶菌酶;白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白;氨基糖苷类、多粘菌素B、抑肽酶、天花粉蛋白、庆大霉素;RAP、Ca2+或细胞色素C的转胞吞作用。
在一个实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是药物和毒素的转胞吞作用。在一个实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是多元药物和毒素的转胞吞作用。在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是阳离子药物和毒素的转胞吞作用。在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是阳离子胺药物和毒素的转胞吞作用。在一个实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是抗菌药、抗精神病药、抗抑郁药、抗心律失常药、抗心绞痛药、减食欲药或降低胆固醇的药物的转胞吞作用。
在一个实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是氨基糖苷类的转胞吞作用。在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是阿贝卡星、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、对氨基水杨酸、核糖霉素、利维霉素、丁胺卡那霉素、地贝卡星、布他卡星、妥布拉霉素、链霉素、二氢链霉素、西索米星、威达米星、奈替米星或布替卡星的转胞吞作用。在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是阿贝卡星、庆大霉素或卡那霉素的转胞吞作用。在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是庆大霉素的转胞吞作用。
在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是抗疟药、抗生素药、抗结核药、抗真菌药、CNS药物、心血管药物、抗肿瘤药、皮肤病药物、消炎药、免疫调节药、口服避孕药、激素、去铁胺、烟酸、华法林或拟交感神经药的转胞吞作用。在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是抗生素药的转胞吞作用。
在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是氯喹、奎宁、氨基糖苷类、稀疏霉素、氯碘羟喹、乙胺丁醇、咪康唑、吩噻嗪、氯丙嗪、阿米替林、麦角酰二乙胺、硝苯地平、乙胺碘呋酮、5-氟尿嘧啶、他莫昔芬、卡氮芥、苯丁酸氮芥、顺铂、米托坦、氮芥、亚硝基脲、长春碱、长春新碱、阿霉素、依曲替酯、角黄素、异维甲酸、皮质激素类、布洛芬、吲哚美辛、保泰松、泰洛伦(抗病毒的)α干扰素、口服避孕药、克罗米酚、去铁胺、烟酸、华法林、肾上腺素异戊酯、苯肾上腺素或肾上腺素的转胞吞作用。
在一个实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是视黄醇、视黄醇-RBP复合体、视黄醇-RBP-TTR复合体或视黄醇-IRBP复合体的转胞吞作用。
在一个实施方式中,所述转胞吞作用为胞吐作用。在另一实施方式中,所述转胞吞作用为胞吞作用。
在另一实施方式中,所述LDL受体基因家族成员的活性是视黄醇、视黄醇-RBP复合体、视黄醇-RBP-TTR复合体或视黄醇-IRBP复合体通过至少一个视网膜色素上皮细胞的上皮的转运。
在一个实施方式中,所述药物增加所述LDL受体基因家族成员的活性。在另一实施方式中,所述药物降低所述LDL受体基因家族成员的活性。
在一个实施方式中,所述药物结合视网膜色素上皮细胞基膜上的LDL受体基因家族成员。在另一实施方式中,所述药物结合视网膜色素上皮细胞顶膜上的LDL受体基因家族成员。
在一个实施方式中,所述药物结合视黄醇结合蛋白。在另一实施方式中,所述药物结合甲状腺素运载蛋白。在另一实施方式中,所述药物结合光感受器间类维生素A结合蛋白(IRBP)。
在一个实施方式中,所述药物调节视网膜和/或视网膜色素上皮细胞中LDL受体基因家族成员的表达。在其它实施方式中,所述药物减少视网膜和/或视网膜色素上皮细胞中LDL受体基因家族成员的表达。在其它实施方式中,所述药物增加视网膜和/或视网膜色素上皮细胞中LDL受体基因家族成员的表达。
在一个实施方式中,所述药物选自抗体、多肽、核酸、多核酸、聚合物、受体相关蛋白(RAP)(一类陪伴蛋白,其特别设计用于协助胞吞受体的生物合成和胞内运输)或其片段、低分子量有机化合物、维生素结合蛋白、脂蛋白、免疫和应激相关蛋白、类固醇激素结合蛋白、激素及前体、肽、酶和酶抑制剂、白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白;多元药物和毒素、RAP、钙(Ca2+)、钙清除剂、还原剂和细胞色素C。在一个实施方式中,所述药物选自抗体、多肽、核酸、多核酸、聚合物、受体相关蛋白(RAP)或其片段、低分子量有机化合物、维生素结合蛋白、脂蛋白、免疫和应激相关蛋白、类固醇激素结合蛋白、激素及前体、肽、酶和酶抑制剂、白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白;药物和毒素、RAP、钙(Ca2+)、钙清除剂、还原剂和细胞色素C。在另一实施方式中,所述药物为抗体、多肽、核酸、多核酸、聚合物、受体相关蛋白(RAP)或其片段、低分子量有机化合物、视黄醇、视黄醇-RBP复合体、视黄醇-RBP-TTR复合体、光感受器间类维生素A结合蛋白(IRBP)、视黄醇-IRBP复合体、转钴铵素-维生素B12、转钴铵素-维生素B12结合蛋白、维生素D结合蛋白、载脂蛋白B、载脂蛋白E、载脂蛋白J/丛生蛋白、载脂蛋白H;免疫球蛋白轻链、PAP-I、β2-微球蛋白、性激素结合蛋白-雌激素、雄激素结合蛋白-雄激素;甲状旁腺激素、胰岛素、表皮生长因子、促乳素、甲状腺球蛋白;纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-I)、尿激酶-PAI-1、tPA-PAI-1、前尿激酶、脂蛋白脂肪酶、血纤维蛋白溶酶原、β-淀粉酶、β1-微球蛋白、溶菌酶;白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白;氨基糖苷类、多粘菌素B、抑肽酶、天花粉蛋白、庆大霉素;RAP、RAP片段、Ca2+、钙清除剂、还原剂或细胞色素C。
在一个实施方式中,所述药物为抗体。在另一实施方式中,所述药物为多肽。在另一实施方式中,所述药物为核酸。在另一实施方式中,所述药物为多核酸。在另一实施方式中,所述药物为聚合物。在另一实施方式中,所述药物为氨基糖苷或其衍生物。在另一实施方式中,所述药物为RAP或其片段。在进一步的实施方式中,所述药物为低分子量有机化合物。
在另一实施方式中,所述药物为LDL受体基因家族成员的域。在另一实施方式中,所述药物为巨蛋白的域。在另一实施方式中,所述药物为类维生素A结合蛋白的片段。在另一实施方式中,所述药物为巨蛋白的片段。
在一个实施方式中,哺乳动物全身给与有效量的所述药物。在另一实施方式中,经口给与哺乳动物有效量的所述药物。在另一实施方式中,静脉内给与哺乳动物有效量的所述药物。在进一步的实施方式中,经眼给与哺乳动物有效量的所述药物。在进一步的实施方式中,通过离子电渗给与有效量的所述药物。在另一实施方式中,通过注射给与哺乳动物有效量的所述药物。
在一个实施方式中,所述哺乳动物是人。
在另一实施方式中,一种治疗哺乳动物眼睛的眼病的方法,包括给与该哺乳动物有效量的调节哺乳动物眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员的活性的药物,该方法包括:多次给与有效量的药物。在另一实施方式中,多次给药之间的时间为至少一个星期。在另一实施方式中,多次给药之间的时间为至少一天。在进一步的实施方式中,以日为基础给与哺乳动物所述化合物。
在一个实施方式中,所述方法进一步包括:给与至少一种附加的药物,该药物选自一氧化氮生成诱导剂、抗炎药、生理学上可接受的抗氧化剂、生理学上可接受的无机物(mineral)、带负电荷的磷脂、类胡萝卜素、他汀类药物、抗血管生成药物、基质金属蛋白酶抑制剂、13-顺式视黄酸或具有通式(A)结构的化合物:
其中,
X1选自NR2、O、S和CHR2;
R1为(CHR2)x-L1-R3,其中,
x为0、1、2或3,L1为单键或-C(O)-;
R2为选自H、(C1-C4)烷基、F、(C1-C4)氟代烷基、(C1-C4)烷氧基、-C(O)OH、-C(O)-NH2、-(C1-C4)烷基胺、-C(O)-(C1-C4)烷基、-C(O)-(C1-C4)氟代烷基、-C(O)-(C1-C4)烷基胺和-C(O)-(C1-C4)烷氧基的结构,和
R3为H或任选地被1-3个独立选择的取代基取代的选自(C2-C7)链烯基、(C2-C7)炔基、芳基、(C3-C7)环烷基、(C5-C7)环链烯基和杂环的结构。
在一个实施方式中,通式(A)的化合物的条件为:当x为0且L1为单键时R3不为H;或其活性代谢物、或其药学上可接受的前药或溶剂合物。在一个实施方式中,所述附加的药物为一氧化氮生成诱导剂。在一个实施方式中,所述一氧化氮生成诱导剂选自瓜氨酸、鸟氨酸、亚硝基化的L-精氨酸、亚硝酰化的L-精氨酸、亚硝基化N-羟基-L-精氨酸、亚硝酰化的N-羟基-L-精氨酸、亚硝基化的L-高精氨酸和亚硝酰化的L-高精氨酸。
在一个实施方式中,所述附加的药物为抗炎剂。在另一实施方式中,所述附加的药物为选自非甾体抗炎药、脂肪氧合酶抑制剂、泼尼松、地塞米松和环氧合酶抑制剂的抗炎药。
在一个实施方式中,所述附加的药物为至少一种生理学上可接受的抗氧化剂。在另一实施方式中,所述附加的药物为生理学上可接受的选自维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、辅酶Q和4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶(tetramethylpiperadine)-N-氧基的抗氧化剂。
在一个实施方式中,所述附加的药物为至少一种生理学上可接受的无机物。在另一实施方式中,所述附加的药物为生理学上可接受的选自锌(II)化合物、Cu(II)化合物和硒(II)化合物的无机物。
在一个实施方式中,所述附加的药物为带负电荷的磷脂。在另一实施方式中,所述带负电荷的磷脂为磷脂酰甘油。
在另一实施方式中,所述附加的药物为类胡萝卜素。在另一实施方式中,所述附加的药物为选自叶黄素和玉米黄素的类胡萝卜素。
在另一实施方式中,所述附加的药物为他汀类药物。在另一实施方式中,所述附加的药物为选自罗苏伐他汀(rosuvastatin)、匹伐他汀(pitivastatin)、斯伐他汀、普伐他汀、西立伐他汀、美伐他汀、velostatin、氟伐他汀、康百汀(compactin)、洛伐他汀、达伐他汀、氟伐他汀(fluindostatin)、阿托伐他汀、阿托伐他汀钙和二氢康百汀的他汀类药物。
在一个实施方式中,所述附加的药物为抗血管生成药物。在一个实施方式中,所述附加的药物为选自Rhufab V2、色氨酰-tRNA合成酶、抗VEGF聚乙二醇化适体、角鲨胺、乙酸阿奈可他(anecortaveacetate)、考布他汀(Combretastatin)A4前药、MacugenTM、米非司酮、subtenon丙炎松、玻璃体内的晶状丙炎松、AG3340、氟轻松和VEGF-Trap的抗血管生成药物。哌加他尼(Pegaptanib)钠注射液是FDA批准的用于治疗湿性AMD的抗-VEGF抑制剂,且以商品名MacugenTM出售。
在另一实施方式中,所述附加的药物为基质金属蛋白酶抑制剂。在另一实施方式中,所述附加的药物为选自金属蛋白酶的组织抑制剂、α2-巨球蛋白、四环素、异羟肟酸盐(hydroxamate)、螯合剂、合成的MMP片段、琥珀酰巯嘌呤、膦酰胺盐(phosphonamidate)和羟氨酸(hydroxaminic acid)的基质金属蛋白酶抑制剂。
在一个实施方式中,所述附加的药物为13-顺-视黄酸。
在一个实施方式中,所述附加的药物具有通式(A)的结构:
其中,
X1选自NR2、O、S或CHR2;
R1为(CHR2)x-L1-R3,其中,
x为0、1、2或3,L1为单键或-C(O)-;
R2为选自H、(C1-C4)烷基、F、(C1-C4)氟代烷基、(C1-C4)烷氧基、-C(O)OH、-C(O)-NH2、-(C1-C4)烷基胺、-C(O)-(C1-C4)烷基、-C(O)-(C1-C4)氟代烷基、-C(O)-(C1-C4)烷基胺和-C(O)-(C1-C4)烷氧基的结构,和
R3为H或任选地被1-3个独立选择的取代基取代的选自(C2-C7)链烯基、(C2-C7)炔基、芳基、(C3-C7)环烷基、(C5-C7)环链烯基和杂环的结构。
在另一实施方式中,通式(A)的化合物的条件为:当x为0且L1为单键时R3不为H;或其活性代谢物、或其药学上可接受的前药或溶剂合物。在另一实施方式中,X1为NR2,其中R2为H或(C1-C4)烷基。在另一实施方式中,x为0。在进一步的实施方式中,x为1且L1为-C(O)-。在另一实施方式中,R3为任选地取代的芳基。在再另一实施方式中,R3为任选地取代的杂芳基。在进一步的实施方式中,X1为NH且R3为任选地取代的芳基。在进一步的实施方式中,所述芳基具有一个取代基。在再进一步的实施方式中,所述取代基为选自卤素、OH、O(C1-C4)烷基、NH(C1-C4)烷基、O(C1-C4)氟代烷基和N[(C1-C4)烷基]2的结构。在进一步的实施方式中,所述取代基为OH。在另一实施方式中,所述芳基为苯基。
在一个实施方式中,所述附加的药物为
或其活性代谢物、或其药学上可接受的前药或溶剂合物。
在另一实施方式中,所述附加的药物为4-羟基苯基维甲酰胺(retinamide)、4-甲氧基苯基维甲酰胺;或其代谢物、或药学上可接受的前药或溶剂合物。
在进一步的实施方式中,两种或多种药物同时施用。在进一步的实施方式中,两种或多种药物单独分别施用。在某些实施方式中,两种或多种药物以同一药物组合物施用。在某些实施方式中,两种或多种药物以独立的药物组合物施用。在某些实施方式中,此处描述的方法包括预先施用所述附加的药物。在某些实施方式中,此处描述的方法包括随后施用所述附加的药物。在某些实施方式中,此处描述的方法包括预先和随后施用所述附加的药物。
在另一实施方式中,所述方法进一步包括给与哺乳动物选自:体外血液分离(rheopheresis)、局限性视网膜转位、光动力学疗法、玻璃疣激光治疗、黄斑裂孔手术、黄斑转位手术、Phi-Motion、质子束疗法、视网膜剥离和玻璃体手术、巩膜扣带术、黄斑下手术、经瞳孔温热疗法、光系统I疗法、微电流刺激、RNA干扰、给与眼睛药物(例如碘化二乙氧膦酰硫胆碱或二乙氧膦酰硫胆碱或碳酸酐酶抑制剂)、微芯片植入、干细胞疗法、基因替代疗法、核酶基因疗法、光感受器/视网膜细胞移植、激光凝固术和针灸的治疗。
在一个实施方式中,所述方法进一步包括:监测哺乳动物眼中玻璃疣的形成。在进一步的实施方式中,所述方法进一步包括:通过自发荧光测量哺乳动物眼中的脂褐素的水平。在进一步的实施方式中,所述方法进一步包括:测量哺乳动物眼中的视敏度。在另一实施方式中,所述方法包括:对哺乳动物眼睛进行视野检查。在一个实施方式中,所述视野检查为视野测验。
在另一实施方式中,所述方法进一步包括:测量哺乳动物眼中的N-亚视黄基-磷脂酰乙醇胺、二氢-N-亚视黄基-N-视黄基-磷脂酰乙醇胺、N-亚视黄基-N-视黄基-磷脂酰乙醇胺、二氢-N-亚视黄基-N-视黄基-乙醇胺和/或N-亚视黄基-磷脂酰乙醇胺的自发荧光。
在一个实施方式中,所述眼病为黄斑变性。在另一实施方式中,所述黄斑变性为少年性黄斑变性。在另一实施方式中,所述少年性黄斑变性为Stargardt病。在另一实施方式中,所述黄斑变性为干性年龄相关性黄斑变性。在再另一实施方式中,所述黄斑变性是锥-杆营养不良。
在一个实施方式中,所述眼病为与药物相关的或药物诱发的视网膜病变。
在一个实施方式中,人体为Stargardt病的突变ABCA4等位基因的携带者或具有突变ELOV4基因。
在另一实施方式中,所述方法包括:测定是否所述哺乳动物是突变ABCA4等位基因的携带者或具有Stargardt病的突变ELOV4基因。
在一个实施方式中,给与所述药物保护哺乳动物的眼睛免受光诱发的伤害。
在另一实施方式中,所述眼病为地图样萎缩的扩散和/或光感受器退化。
在另一实施方式中,此处描述的方法包括视网膜变性的附加治疗。
在另一实施方式中,所述人体具有选自Stargardt病、退行性视网膜色素变性、退行性锥-杆营养不良、干性年龄相关性黄斑变性、渗出性年龄相关性黄斑变性、锥-杆营养不良、视网膜色素变性、基于脂褐素的视网膜变性、光感受器退化和地图样萎缩的眼病或性状。
在一个实施方式中,此处描述的方法进一步包括:测量哺乳动物的阅读速度和/或阅读敏锐度。在另一实施方式中,此处描述的方法进一步包括:测量哺乳动物眼中盲点的数目和/或大小。在再另一实施方式中,此处描述的方法进一步包括:测量哺乳动物眼中地图样萎缩损伤的大小和/或数目。
在一个实施方式中,眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员的活性是从视网膜色素上皮除去脂褐素。在另一实施方式中,巨蛋白的活性是从视网膜色素上皮除去脂褐素。在进一步的实施方式中,所述药物加强从视网膜色素上皮除去脂褐素。
在另一实施方式中,此处描述的是包含有效量的调节哺乳动物眼中视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员活性的药物和药学上可接受的载体的药物组合物。在另一实施方式中,此处描述的是包含有效量的调节哺乳动物眼中视网膜色素上皮细胞的巨蛋白活性的药物和药学上可接受的载体的药物组合物。在进一步的实施方式中,所述药物组合物包含适合眼睛给药的药学上可接受的载体。
通过下述详细的描述,此处描述的方法和组合物的其它目的、特征和优点会变得明显。然而,应当理解的是,所述的详细描述和具体的实施例尽管给出了特定的实施方式),但仅是通过示例的方式给出,因此从这些详细的描述中,在本发明的实质和范围内的各种改变和修饰对于本领域的技术人员来说会变得很清楚。
此处引用的所有文献,包括专利、专利申请和公开文献,全部以参阅的方式全文引入。
附图简要说明
图1显示LDL受体基因家族的代表性成员。
图2显示人体和大鼠眼组织中的LDL受体,巨蛋白,的检测。(A)产生的抗纯化巨蛋白(来自大鼠肾脏)的抗体用于检测由大鼠和人体的组织制备的提取物中的巨蛋白-免疫反应性蛋白质。由大鼠肾脏制备的蛋白提取物用作该项研究的阳性对照。免疫印迹分析显示出大鼠肾脏中的适当分子大小带(大鼠K,6μg,1道)及大鼠视网膜(Ret,60μg,2道)、大鼠RPE(46μg,3道)和人RPE(20μg,4道)中相同分子大小的相应的带。同时以二聚物(Mr~670kDa)和单体(Mr~335kDa)形式存在的甲状腺球蛋白用作分子大小标准(size standard)。(B)通过RT-PCR分析测定大鼠RPE和视网膜中巨蛋白的相对表达。为了排除组织污染的可能性,分析大鼠RPE和视网膜的两个独立的标本。在各标本中,分析4个样品(每个样品使用1-2μg的总RNA)。数据显示:RPE中巨蛋白的表达高于视网膜中约15倍。
图3显示通过N-糖苷酶F(PNGase F)进行处理,眼睛巨蛋白的分子大小的减小。已知巨蛋白被重度糖基化。使用PNGase F处理巨蛋白显示:随着关联的葡聚糖从蛋白质上除去,蛋白质大小减小。用PNGase F处理大鼠眼杯组织的样品(在图面A中以“+”表示)。对照药品未处理(在图面A中以“-”表示)。用抗-巨蛋白IgG探测样品。大鼠肾脏组织用作对照。数据显示:PNGase F处理之后,巨蛋白的分子大小减小。处理和未处理样品的带经限制性蛋白水解,然后进行肽测序。所述两个样品的肽图谱(peptide profile)相同(图面B)。其中一个肽的MS/MS分析显示巨蛋白独特的序列(图面C)。
图4显示大鼠RPE中巨蛋白-免疫反应性蛋白的肽测序。图3中鉴定的巨蛋白-免疫反应性蛋白从丙烯酰胺凝胶分离并通过胰蛋白酶处理进行限制性蛋白水解。得到的肽通过液相色谱分离并在电喷射质谱仪上通过碰撞诱导解离进行分析。测序的肽确认该蛋白为低密度脂蛋白受体相关蛋白2,也称作巨蛋白(登记号:NM 030827.1,GI:13562118)。
图5显示用于确定巨蛋白的细胞定位(cytolocalization),以及在受体阻断实验中用于确定巨蛋白和其它脂蛋白受体在摄取全类维生素A结合蛋白中的作用的人RPE细胞培养系统。图面A中显示的是用于培养人RPE细胞的装置的示意图。将RPE细胞接种在渗透性的、含层粘连蛋白的膜上,该膜位于圆筒状容器的底部。该容器顶部的开口允许通过顶端的介质接近RPE细胞单层的上表面。将该装置置于更大的圆筒状容器中,其通过底部介质使得能够接近RPE的下表面。通过电子显微镜进行分析揭示:以该方式培养的RPE细胞显示顶端正确地极化形成顶室(apical chamber)(图面B)。
图6显示人RPE中巨蛋白的细胞定位。显示的是人RPE培养物中巨蛋白免疫反应的en face共焦影像。巨蛋白免疫反应表现为绿色荧光。图面显示在顶端RPE细胞表面(上左)开始并在基面(下右)结束的连续1μm的截面。染色的图案表明了巨蛋白的顶端侧面定位。Z-轴分布的重建证实了主要顶端侧面定位(底部图面)。在基面观察到非常少的巨蛋白。
图7显示人RPE中巨蛋白介导的RBP-视黄醇的摄取。RPE细胞基本从血液循环摄取RBP-视黄醇。此外,也已知RPE细胞合成RBP并通过细胞的顶极分泌RBP。进行抗体阻断实验以测定在这些过程中巨蛋白是否起作用。将巨蛋白特异性抗体加入到RPE细胞培养物的顶室中。对照样品接受相等浓度的免疫前兔IgG。抗体处理期(4℃2小时)之后,将RBP-视黄醇(10μM)加入到顶端(图面A和B)或基部(图面C和D)介质任一中。通过细胞内全反式视黄酯(atRE)和全反式视黄醇(atROL)的HPLC定量评价RBP-视黄醇摄取的程度。洗脱峰的UV-可见光谱分析确认atRE和atROL的识别(图面A的插图)。从顶端介质摄取RBP-视黄醇比从基部介质摄取的高约3.5倍(比较图面E中的黑色和红色棒)。用巨蛋白特异性抗体预处理RPE细胞同时抑制顶端(图面B)和基部(图面D)的RBP-视黄醇的摄取(图面E,分别为40%和60%的抑制率)。这些数据暗示巨蛋白参与RPE细胞中RBP-视黄醇的摄取。
图8显示通过低密度脂蛋白受体相关蛋白(LRP)和巨蛋白的光感受器间类维生素A结合蛋白(IRBP)的摄取。LRP(Mr~585kDa)重链的特异性抗体用于探测人RPE的表达。免疫细胞化学研究表明:LRP表达主要在RPE细胞的顶端表面(图面A)。免疫印迹分析证明:LRP和巨蛋白抗体彼此不发生交叉反应(图面B)。巨蛋白和LRP的底端定位(分别见图6和8)利于测定是否这些蛋白可以在IRBP-视黄醇的摄取中起作用。在顶端应用IRBP-视黄醇(10μM)之前,用免疫前兔IgG(图面C)、巨蛋白IgG(图面D)或LRP IgG(图面E)任一种对RPE细胞培养物在4℃预处理2小时。通过细胞内全反式视黄酯(atRE)的HPLC定量来评价IRBP-视黄醇摄取的程度,这通过uv-可见光谱分析(图面C的插图)得到确认。数据显示:巨蛋白和LRP IgG都显著抑制IRBP-视黄醇(图面F,分别为30%和40%的抑制率)。
图9显示人RPE中受体相关蛋白(RAP)的细胞定位。RAP是约39-kDa的内质网(ER)驻留蛋白,其起到LDL受体家族的数个成员(包括巨蛋白)的分子伴侣的作用。使用抗人RAP的抗体探测试人RPE培养物中其它LDL受体的表达。从顶端RPE细胞表面(上左)到基部表面(下右)的系列截面显示了在RPE的所有表面上的RAP免疫反应性(绿色荧光)。通过RPE细胞单层的剖面显示出在RPE质膜上的强烈RAP免疫反应性。RAP定位于ER中(注意RPE细胞内部的免疫反应);因此,基部RAP免疫反应性的发现表明在基部RPE表面上存在RAP相关LDL受体。
图10显示RPE中新的低密度脂蛋白受体相关蛋白的鉴定和肽测序。同时表现出与巨蛋白的交叉反应的抗人RAP抗体用于探测大鼠RPE中额外的LDL受体的表达。免疫印迹显示大鼠RPE中的两种蛋白(图面A,2道)。较高分子量蛋白与巨蛋白一致(与大鼠肾脏中的巨蛋白相比,1道)。较低分子量蛋白(图面A中的红色星号)用于肽测序以得到它的身份。全扫描质谱法检测在裂解质谱仪中分离的肽(MH+=1650)(图面B)。由该肽产生的Y-和B-离子系列产生在LDL家族成员间高度保守的序列(FWTD,图面C)的序列。YWTD和FWTD基序发现是LDL受体中的多个串联重复序列且被预测形成这些蛋白的β-螺旋结构。巨蛋白的拓扑图作为实例提供(图面D)。结果表明:从摘录的蛋白数据库对整个MS/MS谱进行筛选确认所切断的蛋白为低密度脂蛋白受体相关蛋白2同种型,具有370kDa的质量(登记号:XM130308.3)。使用抗人RAP的抗体进行的免疫细胞化学分析用于确定人RPE中巨蛋白同种型的细胞定位。数据显示出主要为基底侧(basolateral)定位(在图面E中通过箭头表示)。图面E中倒置的三角形表明巨蛋白在RPE的顶极表达。
图11显示通过RAP抑制人RPE中RBP-视黄醇的基底摄取。从循环系统摄取RBP-视黄醇发生在RPE的基底面。揭示了在基底RPE质膜上的RAP相关LDL受体的细胞定位研究利于确定是否这些受体可以在RBP-视黄醇的基底摄取中起作用。通过结合这些受体上存在的配体结合区域,RAP充当LDL受体的侣伴蛋白。因此,RAP也能用作配体结合拮抗剂。将RAP加入到RPE细胞培养物的基室中。对照样品接受相等浓度的免疫前兔IgG。抗体处理期(于4℃2小时)之后,将RBP-视黄醇(10μM)加入到基部介质中。通过细胞内全反式视黄酯(atRE)和(atROL)的HPLC定量评价RBP-视黄醇摄取的程度。洗脱峰的UV-可见光谱分析确认atRE和atROL的身份(图面A中的插图)。用免疫前IgG处理的RPE细胞显示atROL强烈摄取和酯化(图面A)。相反,用RAP预处理的RPE细胞(图面B)显示RBP-视黄醇的摄取显著降低。定量数据显示RAP对RBP-视黄醇摄取的抑制率为47%(图面C)。
图12显示具有不同血清RBP-视黄醇水平的小鼠眼杯中巨蛋白的蛋白质水平。LDL受体的功能是将RBP-视黄醇摄取到RPE中。RBP敲除小鼠和MPR处理小鼠具有较低的血清RBP-视黄醇水平。通过免疫印迹检测来自这些小鼠的眼杯组织中的巨蛋白表达。小鼠眼杯的膜片段由野生型小鼠(WT)、RBP敲除小鼠(RBP-/-)、无ABCR(abcr-f-)和MPR处理小鼠(MPR)制备。检测到两个免疫反应带(在图中通过白色箭头示出)。数据显示:与年龄匹配的野生型和abcr敲除小鼠相比,RBP敲除小鼠和MPR处理小鼠中的两者的蛋白表达降低。
图13显示RBP-和IRBP-视黄醇摄取进入人RPE。全RBP和IRBP用荧光探针(Alexa Fluor 488)共价标记。将标记的蛋白质(RBP*和IRBP*)加入到RPE细胞培养系统的基部(RBP*)或顶端(IRBP*)区室任一中。在37℃温育1小时之后,将介质移去,将所述细胞大量洗涤并通过荧光显微法分析组织样品。数据显示明确的RBP*和IRBP*摄取进入RPE细胞中,这表示存在胞吞机制。
图14显示RAP抑制基部摄取RBP-视黄醇和顶端摄取IRBP-视黄醇。在用LDL受体拮抗剂,RAP,处理之前(分别为图面A和B)和之后(分别为图面D和E)监测RPE细胞摄取IRBP*和RBP*。RAP处理完全抑制基部摄取RBP*和顶端摄取IRBP*。这些数据表明:摄取过程是通过LDL受体介导的。为了确保视黄醇也被吸收进入RPE细胞,将所述细胞洗涤、收集并通过HPLC分析类维生素A的含量。视黄醇摄取到RPE细胞中引起导致视黄酯形成的快速酯化。视黄酯的定量显示:RPE细胞确实纳入视黄醇并将它酯化成视黄酯(图面C)。如通过视黄酯含量(图面F)测定的,RAP预处理引起视黄醇摄取降低约50%。
图15显示视黄醇从IRBP-视黄醇转移到CRBP比从IRBP-视黄醇转移到CRBP的速率更快。与RBP-视黄醇相比,从IRBP-视黄醇摄取视黄醇的速率更高(见图14,图面C)表明:视黄醇从IRBP-视黄醇转移到细胞内视黄醇受体(细胞视黄醇结合蛋白(CRBP))可能以更快的速率进行。为了说明这种可能性,我们用等摩尔浓度的CRBP(10μM)温育IRBP-视黄醇或RBP-视黄醇,并使用标准的CRBP-视黄醇作为参照谱监测谱移。CRBP-视黄醇的激发光谱(图面A和B中的阴影线)与IRBP视黄醇(图面A中的红色迹线)或RBP-视黄醇(图面B中的绿色迹线)的激发光谱明显不同。在37℃温育1分钟后,在IRBP-视黄醇的激发光谱中出现了明显谱移,表示视黄醇从IRBP转移到CRBP。相反,即使与CRBP一起温育2小时之后,在RBP-视黄醇的激发光谱中也没有观察到谱移。
图16显示摄取RBP-视黄醇和IRBP-视黄醇的假定模型。从基部RPE摄取RBP-视黄醇并随后与CRBP相连需要RBP蛋白通过溶酶体途径的降解。相反,由于视黄醇从IRBP直接转移到CRBP,视黄醇从IRBP视黄醇与CRBP关联可以在蛋白降解之前进行。
具体实施方式
脊椎动物视觉的两种基本过程支持光感受:在感光细胞内将光信号转化成化学变化,以及涉及视网膜色素上皮细胞(RPE)的再生过程。视色素发色团的异构化(11-顺视黄醛到全反式视黄醛)触发一系列反应,统称作光转化(phototransduction),在恢复光敏感性之前,得到的全反式视黄醛必须从视蛋白脱辅蛋白质分离并异构化成11-顺式视黄醛。光解产物(全反式视黄醛)在光感受器中首先被还原为全反式视黄醇,然后在称为视觉循环的酶过程中,在RPE中转化还原成11-顺视黄醛(Rando,R.R.The Biochemistry of the Visual Cycle.Chem.Rev.101,1881-1896,2001)。光感受器通过视网膜下间隙与RPE的顶端表面分离,视网膜下间隙包含称为光感受器间基质(IPM)的特殊的细胞外物质。在视觉循环中,IPM介导光感受器和RPE之间的关键相互作用,包括粘附、吞噬作用、外节稳定、营养交换、发育和维生素A运输。
维生素A在血液中循环并以全反式视黄醇的形式进入眼睛。这种形式通过视网膜色素上皮(RPE)细胞的基膜从循环系统中摄取,视网膜色素上皮细胞通过酶作用将全反式视黄醇转化成全反式视黄酯。RPE包含将全反式视黄醇酯转化成11-顺式视黄醛必需的酶机构。后一种类维生素A从RPE输送到视网膜中的光感受器外节(POS),在其中它与视蛋白联合形成视紫红质。
RPE和光感受器之间发生的重要相互作用是在视觉循环中类维生素A的交换。光感受器间类维生素A结合蛋白(IRBP)(光感受器分泌糖蛋白)通过在IPM中溶解类维生素A、通过靶向输送全反式视黄醇到RPE、通过促进11-顺式视黄醛从RPE释放以及通过将其靶向输送到外节参与视觉循环。IRBP是分子量约140kDa的糖蛋白,氨基酸序列和cDNA是已知的。RPE和IPM之间类维生素A的运输是通过受体介导转胞吞作用介导的。IRBP和/或IRBP-视黄醇复合体和/或IRBP-视黄醛复合体结合在RPE细胞的顶膜上的受体蛋白,例如,举例来说,LDL受体基因家族成员。在某些实施方式中,结合IRBP和/或IRBP-视黄醇复合体和/或IRBP-视黄醛复合体的LDL受体基因家族成员为例如巨蛋白或巨蛋白相关蛋白。
RPE形成视网膜-血液屏障的部分,并且也支持感光细胞的功能。所述RPE细胞层充当光感受器的载体进行如营养物和废物运输的功能,以及吞噬流出的POS并在RPE细胞的(酸性)溶酶体器官中降解/处理吞噬的POS。然而,该过程被视网膜的强氧化环境扰乱,并引起内溶酶体(intralysosomal)形成和脂褐素、过氧化类脂类和蛋白残基的复合聚合物的聚积。RPE中氧化事件与如年龄相关黄斑变性(AMD)的疾病状态相关。
AMD的发病与RPE中和RPE周围的复合物和毒性生化物质(毒素)及RPE中的脂褐素的聚积有关。眼中这些视网膜毒性化合物的聚积是AMD的病因学中最重要的已知危险因素之一。在至少某些形式的黄斑变性中,RPE中脂褐素的聚积部分地由于用过的视杆细胞外节的吞噬作用。视网膜毒性化合物在视杆光感受器外节的盘中形成。在盘中视网膜毒性化合物进入到RPE中,在这里它们进一步损害POS的吞噬作用并导致RPE的凋亡。包括白天视觉必需的视锥细胞的感光细胞失去RPE支持并死亡。
在杆体外节的盘中形成的一种视网膜毒性化合物是N-亚视黄基-N-视黄基乙醇胺(A2E),其是视网膜毒性脂褐素的重要组分。A2E通常在盘中形成,但是量少到即使吞噬也不会损害RPE的功能。然而,在某些病理学状况下,当外节被吞噬时,大量的A2E在盘中聚积以致RPE“中毒”。通过提高内溶酶体pH,A2E在体外已表现出损害RPE细胞的溶酶体降解功能。
A2E由全反式视黄醛(视杆细胞视觉循环的一种中间产物)生成。在正常的视觉循环中,全反式视黄醛在视杆外节盘的内部生成。全反式视黄醛可与磷脂酰乙醇胺(PE)(盘膜的组分)反应形成N-亚视黄基-PE。Rim蛋白(RmP)(位于视杆外节盘的膜中的ATP-结合盒运载体)然后将全反式视黄醛和/或N-亚视黄基-PE运送到所述盘的外面并进入视杆外节胞质中。那里的环境有利于N-亚视黄基-PE的水解。在视杆胞质中,全反式视黄醛被还原成全反式视黄醇。然后全反式视黄醇穿过视杆外节质膜进入到细胞外间隙并被RPE细胞吸收。通过一系列的反应,全反式视黄醇转化成11-顺式-视黄醛,其返回到光感受器并继续参与在视觉循环中。
RmP中的缺损可能通过阻止全反式视黄醛从盘中除去而干扰视觉循环。在称作Stargardt’s病的隐性形式的黄斑变性中,编码RmP的基因,abcr发生突变,而运载体是没有功能的。结果,在盘中全反式视黄醛和/或N-亚视黄基-PE被截留。然后N-亚视黄基-PE可与另一全反式视黄醛分子反应形成A2E。如上所述,甚至在正常状态下也形成一些A2E;然而,当其前体由于缺陷运载体的原因而在盘内聚积时,它的产量会显著增加,而因此可能导致黄斑变性。
其他形式的黄斑变性也可以是由导致脂褐素聚积的病理学原因引起的。Stargardt’s病的显性形式(已知为染色体6关联的常染色体显性黄斑营养不良)是通过编码非常长的长链脂肪酸-4(ELOV4)的延长的基因发生突变导致的。
形成光感受器外节的高度组织的膜盘需要脂蛋白、胆固醇和磷脂。RPE可能涉及视网膜中这些类脂、脂蛋白和胆固醇的动态平衡。RPE具有摄取脂蛋白和类脂的受体蛋白)例如LDL受体基因家族成员),以及损坏的/过氧化的脂蛋白和类脂,例如,在维生素E缺乏过程中在RPE和主动脉的内皮中聚积或在动脉粥样化形成过程中在巨噬细胞中聚积的(Hayes等,Retinal Pigment Epithelium Possesses BothLDL and Scavenger Receptor Activity.IOVS,vol.30,no.2,225-232,1989)。摄取过氧化的脂蛋白可能加重和/或加速正常RPE功能的破坏并促成AMD致病。氧化的低密度脂蛋白已显示出对RPE细胞中光感受器外节的吞噬作用的抑制(Gordiyenko等,RPE cells InternalizeLow-Density Lipoprotein(LDL)and Oxidixed LDL(oxLDL)in LargeQuantities in vitro and in vivo.IOVS,vol.45,no.8,2822-2829,2004)。在体内,RPE能够纳入LDL并聚积LDL沉积。也已显示:血浆LDL,以及氧化的LDL,在运载例如,举例来说,维生素E的其他分子的同时,也能非常有效地进入RPE中。LDL也已显示为A2E进入RPE溶酶体的运输工具(Schutt等,IOVS,vol.41,no.8,2303-2308,2000)。氧化脂蛋白的细胞内摄作用也可以通过例如,举例来说,LDL受体基因家族成员的受体蛋白识别和结合在氧化的脂蛋白分子表面上的氧化磷脂而发生。在一个实施方式中,治疗哺乳动物眼睛的眼病的方法和组合物包括:给与哺乳动物有效量的调节哺乳动物眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员活性的药物,其中所述LDL受体基因家族成员的活性是脂蛋白和/或氧化的脂蛋白的摄取。
在2005年6月10日提交的美国专利申请No.11/150,641、2005年8月17日提交的PCT专利申请No.US 2005/29455、2005年10月25日提交的美国专利申请No.11/258,504、2005年12月8日提交的美国专利申请No.11/296,909和2005年11月4日提交的美国专利申请No.11/267,395中提供了关于脊椎动物眼睛的解剖学结构、视紫红质再生的视觉循环以及A2E-环氧乙烷的生物发生的进一步信息,这些专利文献的内容全部以参阅的方式引入。
黄斑或视网膜变性和营养不良
黄斑变性(也称作视网膜变性)是涉及黄斑(视网膜中心部分)退化的眼病。约85%~90%黄斑变性病例为“干”(萎缩的或非新生血管)型。在干性黄斑变性中,视网膜的退化与黄斑下面的小的黄色沉积物(已知为玻璃疣)的形成有关;此外,RPE中脂褐素的聚积导致光感受器退化和地图样萎缩。该现象导致黄斑的薄化和干燥(dry out)。给与哺乳动物至少一种调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员活性的药物,例如,举例来说,巨蛋白调节剂,能够减少哺乳动物眼中光感受器退化和/或地图样萎缩的形成或限制其扩散。
在"湿性"黄斑变性中,新的血管形成(即,新生血管形成)以改善到视网膜组织(尤其是黄斑的下方)负责我们的敏感的中心视觉的视网膜一部分的血液供给。新生血管很容易被损坏并有时发生破裂,导致出血并损伤周围组织。虽然在所有的黄斑变性案例中,湿性黄斑变性仅仅占约10%,但是它造成约90%的与黄斑变性有关的失明。称作血管内皮生长因子或VEGF的生长促进蛋白以触发眼中的这一异常的血管生长为目标。这一发现已经引起对抑制或阻断VEGF的实验性药物的积极研究。研究显示:抗VEGF剂可用于阻断和抑制异常的血管生长。这些抗VEGF剂阻止或抑制VEGF刺激,因此具有较少的血管生长。这些抗VEGF剂也可以成功地抗血管发生或阻断VEGF的能力以诱导视网膜下方的血管生长以及血管泄露。给与哺乳动物至少一种调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员活性的药物,例如,举例来说,巨蛋白-调节剂,能够减少哺乳动物眼中湿性年龄相关性黄斑变性的形成或限制其扩散。同样,调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员活性的药物,例如,举例来说,巨蛋白-调节剂,能够用于治疗哺乳动物眼睛黄斑下方脉络膜血管新生和异常血管的形成。
Stargardt病为在儿童时期发病表现为退行性形式的黄斑变性黄斑营养不良。人Rim蛋白(RmP)的ABCA4基因的突变造成Stargardt病。在组织学上,Stargardt病与RPE细胞中脂褐素色素颗粒的沉积有关。虽然AMD中ABCA4突变的流行性仍不确定,但是在退行性视网膜色素变性、退行性锥-杆营养不良以及非渗出性年龄相关性黄斑变性也涉及到ABCA4的突变。与Stargardt病相似,这些疾病与延迟的视杆暗适应有关。RPE细胞中的脂褐素沉积在AMD和一些视网膜色素变性的案例中也可明显看到。此外,常染色体显性型的Stargardt病是由ELOV4基因的突变引起的。
此外,有通常称为早发或青少年黄斑变性的几种类型的影响儿童、亲少年或成人的黄斑变性。这些类型中许多是遗传的且被看作是黄斑营养不良而非变性。黄斑营养不良的一些实例包括:锥-视营养不良、角膜营养不良、Fuch′s营养不良、Sorsby′s黄斑营养不良、Best病和青少年性视网膜劈裂症,以及Stargardt病。
眼组织中的视黄醇吸收
类维生素A(维生素A及其类似物)是维持许多重要的生理过程所需要的,包括正常再生、正常免疫、正常生长和细胞分化,以及正常的视力。身体中存在的所有类维生素A必须从日常饮食中获取。食用富含维生素A的食物后,膳食中的类维生素A(修饰为视黄酯)与其它膳食脂类一起被包裹在乳糜微粒中并储存在肝星形细胞中。
为了满足身体对于类维生素A的需要,肝向循环系统中分泌结合到21kDa蛋白质上的视黄醇,视黄醇结合蛋白(RBP)。人们发现视黄醇-RBP以1:1的摩尔比与55kDa的蛋白(甲状腺素运载蛋白(TTR))复合。在视黄醇-RBP全蛋白可以被运送到肝外靶组织(例如眼睛)之前,它必须与甲状腺素运载蛋白(TTR)结合(Zanotti和Bemi,Vitam.Horm.,69:271-95(2004))。正是该次级复合体允许视黄醇在循环系统中保持更长的时间。与TTR联合有助于RBP从肝细胞释放,并防止RBP的肾小球滤过和肾分解代谢。
甲状腺素运载蛋白缺陷的小鼠品系是可以存活和繁殖的,然而显示出血清视黄醇、视黄醇结合蛋白和甲状腺激素水平的显著抑制,证实了甲状腺素运载蛋白在维持这些代谢产物在循环血浆中的正常水平中的作用(Episkopou等,Proc Natl Acad Sci USA,1993,90,2375-2379)。此外,肾脏对甲状腺素运载蛋白的重吸收通过脂蛋白受体巨蛋白介导(Sousa等,J Biol Chem,2000,275,38176-38181)。该重吸收充当防止尿中激素损失的手段。
巨蛋白(也称为gp330)为LDL受体基因家族的成员,且位于近端小管细胞的内吞路径中。巨蛋白为600kDa(以它的糖基化形式)的膜结合的内吞蛋白质(endocytic protein),其起到从肾小管液吸收蛋白的清道夫受体的作用(Christensen等,J.Am.Soc.Nephrol.10:2224-2236,1999)。在以高亲和力结合巨蛋白的配体中有维生素载体蛋白,例如,举例来说,类维生素A结合蛋白,如,举例来说,视黄醇结合蛋白(RBP)和光感受器间类维生素A结合蛋白(IRBP)。在近端小管细胞的内吞路径中,巨蛋白是最丰富的胞吞受体蛋白,且负责从肾小球的超滤液胞吞摄取包括RBP的蛋白。
视黄醇-RBP-TTR复合体被运送到靶组织,在这里视黄醇被吸收并用于各种不同的细胞过程。视黄醇通过RBP-TTR复合体经过循环系统运送到细胞是细胞和组织获取视黄醇的主要途径。不像身体中的其他组织,眼睛吸收膳食视黄醇的能力非常差。眼睛必须依赖于结合到RBP上的视黄醇作为它获取正常视色素形成需要的类维生素A的主要手段(Vogel等,Biochemistry,2002,41,15360-15368)。
视黄醇结合蛋白(RBP)
视黄醇结合蛋白(或RBP)为单多肽链,分子量约21kDa。RBP已被克隆并测序,而且测定了它的氨基酸序列(Colantuni等,Nuc.AcidsRes.,11:7769-7776(1983))。RBP的三维结构显示出设计为结合并保护脂溶性维生素视黄醇的特殊的疏水口袋。在血浆中,约95%的血浆RBP与甲状腺素运载蛋白(TTR)以1:1的摩尔比联合,其中基本上所有的血浆维生素A与RBP结合。TTR为完全清楚的由四个相同亚基组成的分子量为54,980的血浆蛋白。完全的三维结构(通过X-射线衍射阐明)显示出四面体排列的主要的β折叠片(Blake等,J.Mol.Biol.,121:339-356(1978))。TTR与RBP-视黄醇的复合被认为减少了肾小球滤过视黄醇,由此增加血浆中视黄醇和RBP的半衰期约3倍。
通过RBP与靶细胞上的细胞受体(例如,举例来说,LDL受体基因家族成员)的结合发生视黄醇从它的复合视黄醇-RBP-TTR形式摄取进入例如视网膜和RPE细胞的细胞中。在一些实施方式中,所述LDL受体基因家族成员是巨蛋白或巨蛋白相关蛋白。在一些实施方式中,所述LDL受体基因家族成员是巨蛋白。这一相互作用导致RBP-受体复合体的胞吞作用并随后从复合体释放出视黄醇,或视黄醇与细胞视黄醇结合蛋白(CRBP)结合,并随后由细胞释放apoRBP进入血浆。其他途径预计为视黄醇进入细胞的替代机制,包括视黄醇单独摄取进入细胞。参见Blomhoff(1994)的综述。
在肾脏中,通过BIAcore实验已显示出RBP与纯化的巨蛋白结合,且在巨蛋白缺陷小鼠的尿中发现了视黄醇(retinod)结合蛋白和视黄醇,但在对照小鼠中不存在(Christensen EI.等J.Am.Soc.Nephrol.10:685-695,1999)。通过免疫细胞化学方法在对照小鼠的近端小管中发现了内源性RBP,但在巨蛋白敲除的小鼠中却不存在。其它组织(例如,举例来说,视网膜和RPE)也表达巨蛋白或巨蛋白相关蛋白,且能够结合RBP并纳入RBP。
由于视觉循环类维生素A(全反式视黄醛)-A2E的前体的过量生成,在黄斑或视网膜变性或营养不良(包括年龄相关性黄斑变性和Stargardt病)中形成A2E(脂褐素的主要荧光团)。因此,减少视网膜和RPE中维生素A、11-顺式视黄醛和全反式视黄醛的量对于降低A2E和脂褐素的积累和治疗年龄相关性黄斑变性是有利的。
降低血清视黄醇水平是预想的治疗眼睛病症的一个途径。治疗眼睛病症的另一途径是调节视黄醇进入眼组织的摄取。在一个途径中,使用药物调节在视网膜和/或RPE细胞中表达的LDL受体基因家族成员的活性,从而阻止视黄醇、视黄醇-RBP和/或视黄醇-RBP-TTR复合体与所述受体结合,由此抑制类维生素A进入RPE和/或视网膜中。
在另一个途径中,使用药物调节在视网膜和/或RPE细胞中表达的LDL受体基因家族成员的活性,从而阻止视黄醇、视黄醇-RBP、视黄醇-RBP-TTR和/或视黄醇-IRBP复合体与所述受体结合。抑制视黄醇、视黄醇-RBP、视黄醇-RBP-TTR和/或视黄醇-IRBP复合体与视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的结合可以破坏视觉循环。视觉循环的破坏可能减少特定眼病中视网膜和/或RPE细胞中存在的毒性化学物质的量或积聚。
此处确认的是属于视网膜和视网膜色素上皮(RPE)细胞中的LDL受体基因家族的受体蛋白。在一个实施方式中,所述属于LDL受体基因家族的受体蛋白为类维生素A结合蛋白受体。在一些实施方式中,所述受体蛋白为巨蛋白。在一些实施方式中,所述受体蛋白为巨蛋白相关蛋白。在一些实施方式中,所述受体蛋白为LRP。在一些实施方式中,所述受体蛋白为LRP相关蛋白。在一些实施方式中,所述受体蛋白为STRA6或STRA6相关蛋白。在一些实施方式中,所述受体蛋白为STRA6。在一些实施方式中,所述受体蛋白为STRA6相关蛋白。STRA6已被确认为视黄醇结合蛋白的膜受体,且证据表明STRA6可以介导维生素A的细胞摄取。关于STRA6的其它信息可以在美国专利No.7,173,115,Kawaguchi R.等,2007,Science 315:820-25和Blaner W.2007,Cell Metabolism5:164-66中找到,其全部以参阅的方式引入。关于STRA6相关蛋白的其它信息可以在专利申请US2007/0128188、US 2003/0021788和US 2002/0156252中找到,其全部以参阅的方式引入。
此处提供的是通过拮抗、激动和/或调节属于LDL受体基因家族的视网膜和RPE细胞中转胞吞受体的活性来预防、治疗或治愈视力缺陷的方法。在某些情况下,RPE基膜上的属于LDL受体基因家族的受体被LDL受体基因家族结合剂拮抗,由此阻止RBP-视黄醇、RBP-视黄醇-TTR或视黄醇进入RPE的结合和摄取。在其它情况下,RPE顶膜上的属于LDL受体基因家族的受体被LDL受体基因家族结合剂拮抗,由此阻止视黄醇、视黄醛、IRBP-视黄醇、IRBP-视黄醛或IRBP进入或离开RPE细胞的结合和转胞吞作用。
药品和毒素的毒性作用
许多种眼科病症或状况是药品和毒素处理的结果。例如在眼科中频繁使用如氨基糖苷类的抗生素来治疗或预防细菌感染。已知这些抗生素是耳毒性的、肾毒性的及视网膜毒性的(D’Amico等,RetinalToxicity of Intravitreal Gentamicin Invest.Ophthalm.Vis.Sci.25:564-572,1984;Campochiaro等Arch.Ophthalmol.113(3):262-263,1995;Grizzard,Arch Ophthalmol.112(1):48-53,1994)。氨基糖苷类(例如,举例来说,阿贝卡星、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、对氨基水杨酸、核糖霉素、利维霉素、丁胺卡那霉素、地贝卡星、布他卡星、妥布拉霉素、链霉素、二氢链霉素、西索米星、威达米星、奈替米星和布替卡星)已显示在眼组织中聚积和/或在眼中产生毒性作用。在一个实施方式中,药物阻止抗生素与视网膜和/或RPE细胞中的LDL受体基因家族成员结合。在另一实施方式中,此处提供的药物阻止抗生素通过视网膜和/或RPE细胞中的LDL受体基因家族成员的结合和转胞吞作用。
眼睛的其他病症与显示眼睛毒性的药品有关。某些治疗药物在眼的视网膜和/或RPE细胞中聚积。在某些情况下,治疗药物在例如,举例来说,眼的视网膜和/或RPE细胞的眼组织中代谢。充满细胞色素P450和髓过氧物酶的视网膜可以用于激活外源物为氧化物,导致眼损伤。这些激活的物质可以直接形成视网膜加合物或者可以减小眼睛的还原型谷胱甘肽的浓度(Toler,Exp.Biol.Med.229:607-615,2004)。在一个实施方式中,对治疗药物与视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员结合的抑制降低了与使用所述治疗药物有关的眼睛毒性。在另一实施方式中,治疗药物通过视网膜和RPE细胞中LDL受体基因家族成员的结合和转胞吞作用被此处描述的药物抑制。
视网膜病变分为两大类,简单或非增殖性视网膜病和增殖性视网膜病。简单视网膜病变包括通过血管壁凸出、通过眼中出血、通过称作棉絮状渗出物的小团死亡视网膜细胞和通过封闭的血管确认的缺损。这种形式的视网膜病变被认为是轻微的。增殖性的或严重的视网膜病变形式包括通过新生血管、通过眼睛内形成的瘢痕组织、通过严重损伤的封闭血管和通过视网膜脱离滋养它的血管网(视网膜剥离)确认的缺损。
许多种治疗药物诱导的视网膜效应可以在医学治疗的过程中观察到(LeBlanc等Regu latory Toxicology and Pharmacology 28,124-132,1998)。许多种类的治疗药物在眼内显示出一些毒性效应。已显示出某些药物诱导的视网膜效应的药品包括:
-抗疟药,例如,举例来说,氯喹、奎宁;
-抗生素,例如,举例来说,氨基糖苷类、稀疏霉素、氯碘羟喹;
-抗结核药,例如,举例来说,乙胺丁醇;
-抗真菌药,例如,举例来说,咪康唑;
-CNS药物,例如,举例来说,吩噻嗪类,例如,举例来说,氯丙嗪、阿米替林、麦角酰二乙胺;
-心血管药物,例如,举例来说,硝苯地平、乙胺碘呋酮;
-抗肿瘤药,例如,举例来说,5-氟尿嘧啶、他莫昔芬、卡氮芥、苯丁酸氮芥、顺铂、米托坦、氮芥、亚硝基脲、长春碱、长春新碱、阿霉素;
-皮肤病药物,例如,举例来说,阿维A酯、斑蝥素、异维A酸;
-消炎药,例如,举例来说,皮质激素、布洛芬、吲哚美辛、保泰松;
-免疫调节药,例如,举例来说,泰洛伦(抗病毒的)α干扰素;
-口服避孕药
-激素类,例如,举例来说,克罗米酚;
-其他,例如,举例来说,去铁胺、烟酸、华法林;
-拟交感神经药,例如,举例来说,肾上腺素异戊酯、苯福林,肾上腺素。
所述RPE与毛细血管壁共同构成血-视网膜屏障。治疗药物通过受体介导的转胞吞作用进入眼中的视网膜和/或RPE细胞。在一些实施方式中,治疗药物结合眼中视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员并发生受体介导的转胞吞作用。此处提供的是治疗和/或预防治疗药物引起的视网膜毒副作用的方法和组合物。在一个实施方式中,通过LDL受体基因家族结合剂,例如,举例来说,巨蛋白结合剂,抑制显示眼睛毒性的治疗药物与视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的结合。在另一实施方式中,使用LDL受体基因家族结合剂拮抗视网膜和/或RPE细胞中的LDL受体基因家族成员,由此阻止治疗药物结合和摄取进入视网膜和/或RPE细胞。在一个实施方式中,所述治疗药物为抗生素药物。在另一实施方式中,所述治疗药物为氨基糖苷类。在一些实施方式中,视网膜毒性治疗药物结合脂蛋白或例如,举例来说,白蛋白或乳铁蛋白的载体蛋白。载体蛋白或脂蛋白与视网膜和/或RPE细胞中的LDL受体基因家族成员的结合提供视网膜毒性的治疗药物进入视网膜和/或RPE细胞的另一方式。在一个实施方式中,LDL受体基因家族结合剂拮抗视网膜和/或RPE细胞中的LDL受体基因家族成员,由此阻止载体蛋白或脂蛋白结合和摄取进入视网膜和/或RPE细胞。
LDL受体基因家族
个体蛋白可以具有一个或多个不连续的单体结构域。这些蛋白通常称作嵌合蛋白。例如低密度脂蛋白(LDL)受体基因家族成员包含四个主要的结构域:富含半胱氨酸的A-域重复序列、表皮生长因子前体样重复序列、跨膜域和胞质域。LDL受体基因家族包括低密度脂蛋白(LDL)受体、极低密度脂蛋白受体(VLDL-R)、载脂蛋白E受体2、LDL受体相关蛋白(LRP)和巨蛋白。家族成员具有下述特性:1)细胞表面表达;2)包括A-域重复序列的细胞外配体结合;3)配体结合需要钙;4)识别受体相关蛋白和载脂蛋白(apo)E;5)包含YWTD重复序列的表皮生长因子(EGF)前体同源域;6)单跨膜域;和7)各种不同配体的受体介导的胞吞作用。见Hussain等,The MammalianLow-Density Lipoprotein Receptor Family,(1999)Annu.Rev.Nutr.19:141-72。还有,所述成员结合数种结构不同的配体。
低密度脂蛋白(LDL)受体基因家族的蛋白(Neels,J.G.等,Fibrinolysis Proteolysis 12,219-240,1998)是具有相似结构并在它们的胞外域结合不同范围的蛋白质配体一组相关的嵌合型跨膜受体。与任何LDL受体基因家族成员结合的配体通过经典的胞吞作用被纳入(Chen等,J.Biol.Chem.265,3116-3123,1990)。在人体中,已知的LDL受体基因家族蛋白的组包括,例如LDL受体(Russell,D.等,Cell 37,577-585,1984)、LDL受体相关蛋白(LRP)(Herz,J.等,EMBOJ.7,4119-4127,1988;Kristensen,T.等,FEBS Lett.276,151-155,1990)、极低密度脂蛋白受体(VLDLR)(Webb,J.C.等Hum.Mol.Genet.3,531-537,1994)、apoE受体2(apoER2)(Kim等J.Biol.Chem.271,8373-8380,1996)、巨蛋白/gp330/LRP2(Hjalm,G.等Eur.J.Biochem.239,132-137,1996)、LRP6(Brown等Biochem.Biophys.Res.Commun.248,879-888,1998)和LRP7(Hey,P.J.等,Gene(Amst.)216,103-111,1998;Dong,Y.等,Biochem.Biophys.Res.Commun.251,784790,1998)。见图1。
所述LDL受体基因家族成员是一族单次穿膜的I型蛋白质,其通过胞吞途径介导各种蛋白质装载摄取进入细胞(Krieger,M.和Herz,J.Structures and functions of multilig and lipoproteinreceptors:macrophage scavenger receptors and LDL receptor-related protein(LRP).Annu.Rev.Biochem.63,601-637,1994)。各个受体结合许多不同的装载蛋白,且连续循环到细胞表面和离开细胞表面。某些配体可以结合不同的LDL受体基因家族成员。某些配体可以仅结合一种LDL受体基因家族成员。在一些实施方式中,某些LDL受体基因家族成员可以结合相同的配体。在其他实施方式中,仅一种LDL受体基因家族成员可以结合特定的配体。在其他实施方式中,在不同组织类型中表达的LDL受体基因家族成员结合相同的配体。在其他实施方式中,在不同组织类型中表达的LDL受体基因家族成员不结合相同的配体。在一些实施方式中,在细胞的不同部分表达的LDL受体基因家族成员结合相同的配体。在其他实施方式中,在细胞的不同部分表达的LDL受体基因家族成员结合相同的配体。在一些实施方式中,在RPE细胞基膜上存在的LDL受体基因家族成员结合到也与RPE细胞顶膜上存在的LDL受体基因家族成员结合的相同的配体上。在一些实施方式中,在RPE细胞基膜上存在的LDL受体基因家族成员不结合也与RPE细胞顶膜上存在的LDL受体基因家族成员结合的相同的配体。
LDL受体基因家族成员的特征是具有5个共同结构基序:
-a)配体结合(补体)型富含半胱氨酸的重复序列;
-b)表皮生长因子(EGF)受体样富含半胱氨酸的重复序列;
-c)酪氨酸-色氨酸-苏氨酸-天门冬氨酸(YWTD)域;
-d)单跨膜段;和
-e)包含1-3NPxY基序的胞质尾。
氨基端区域包含配基结合型重复序列,为特征是具有三个内二硫键的约40个氨基酸的链,形成2和11个单重复序列的簇。这些受体的配体的大部分与这些配体结合域相互作用。多样配体结合域的存在导致配体与受体结合的不同模式。在一些LDL受体基因家族成员中,具有用于不同配体的多样的、独立的结合位点。对于一些配体,在受体上仅仅存在单个的高亲和力结合位点。在一些情况下,两种或多种具有不同结合位点的不同配体可以同时结合受体。在一些情况下,受体蛋白可以以高亲和力结合很多结构上显著不同的配体,这是由于:在受体蛋白中存在多重配体结合型重复序列、各个重复序列独特的轮廓表面和电荷分布以及配体和受体两者之间的多重相互作用。一些配体能够识别这些重复序列在序列式样上的不同组合,而其他配体表现出识别来自分离的簇的重复序列。已有报道:RAP占用受体蛋白巨蛋白上的两个结合位点(Beeg,EJ.Br.J.Clin.Pharmacol.39,597-603,1995),然而每一巨蛋白蛋白质结合约60-100个分子的低分子量有机化合物庆大霉素(Schmitz,C.J.Biol.Chem.227,618-622,2002)。
配体结合(补体)型富含半胱氨酸的重复包含许多能够结合阳离子配体的带负电荷残基(参见,例如US 2003/0202974,以参阅方式引入)。在一些实施方式中,结合阳离子配体是通过与受体蛋白的离子相互作用实现的。
配体结合域伴随半胱氨酸丰富的表皮生长因子(EGF)前体型重复,通过半胱氨酸缺乏的间隔区域分开。所述间隔区域包含负责配体在吞饮泡区室(endosomal compartment)内pH依赖性释放的YWTD基序。EGF前体型重复序列侧临的YWTD基序称作EGF前体同源域。在LRP和gp330中,EGF前体同源域伴随另一配体结合域或间隔区。
与它们的胞外域相反,除了特征为共有序列NpxY(其表示四氨基酸基序天冬酰胺-脯氨酸-X-酪氨酸;其中,X代表任意氨基酸)的短的氨基酸基序外,不同受体的胞质尾共有非常少序列相似性,共有序列NpxY介导胞吞之前有被小窝(coated pit)中的LDL受体成簇(Willnow T.E.等Nature Cell Biology,vol1,E157-E162,1999)。
一些LDL受体基因家族成员,例如LDL受体和VLDL受体,包含紧靠单跨膜段的胞外空间的O-连接的糖域。
LDL受体基因家族成员已被测序,例如,举例来说:
LRP(LDL受体相关蛋白;α-2-巨球蛋白受体)
cDNA:X13916NM_002332
基因:AH003324
LRP2(巨蛋白;gp330;gp600)
cDNA:U33837
基因:NT_002176
载脂蛋白E受体2(ApoE受体2;LRP8)
cDNA:D50678
基因:SEG_D86389S
极低密度脂蛋白受体(VLDL受体)
cDNA:D16493
基因:SEG_HUMVLDLR
LRP1B
cDNA:NM_018557
MGEF-7
cDNA:AB011540
LDL受体
细胞使用LDL受体通过低密度脂蛋白(LDL)的胞吞作用从血液中吸收胆固醇。结合它们的配体之后,LDL受体在质膜的有被小窝内成簇。接着形成胞吞小泡形成并纳入,在溶酶体中胞吞的脂蛋白水解并将脂类释放到细胞质中(Brown等A receptor-mediated pathway forcholesterol homeostasis.Science.232,34-47(1986))。通过介导包含载脂蛋白B和/或载脂蛋白E(apoE)的脂蛋白的细胞纳入,LDL受体在胆固醇动态平衡中起关键的作用。LDL受体具有包含将该受体定向到网格蛋白被覆小窝的NPxY序列(Asn-Pro-x-Tyr,其中x代表任意氨基酸)的50个残基的胞质域。细胞外部分包含O-连接的糖域和两簇富含半胱氨酸的重复序列。紧靠O-连接的糖域的第一个富含半胱氨酸的簇具有与表皮生长因子样重复序列的同源性,表皮生长因子样重复序列由5个复本的重复序列分隔,每个复本包含共同的四肽,酪氨酸-色氨酸-苏氨酸-天门冬氨酸(YWTD)。表皮生长因子同源性对LDL受体发生酸依赖的构象变化以释放吞饮泡(endosome)中的配体是必需的,从而允许未被占据的受体循环回到细胞表面。第二个富含半胱氨酸的簇包含7个补体样重复序列,其负责配体载脂蛋白B和E的结合。
LDL受体相关蛋白(LRP)
LDL受体相关蛋白(LRP)比LDL受体基因家族的其他成员大但是结构上类似(Herz等J.Clin.Invest.108:779-784,2001;Willnow等Nature Cell Biology,vol.1,E157-E162,1999;Kreiger等Structures andfunctions of multiligand lipoprotein receptors:macrophagescavengerreceptors and LDL receptor-related protein(LRP).Annu.Rev.Biochem.63:601-637(1994))。LRP合成为600kDa的前体(LRP600),其被分割生成氨基端的515kDa片段(LRP515)和羧基端的85kDa片段(LRP85)。LRP515包含(harbor)所有已知的配体结合位点且保持与LRP85(其包含膜锚固点和胞质域)非共价键结合。
此处使用的“LRP”指的是其cDNA编码序列与cDNA:X13916NM_002332(基因:AH003324)具有至少75%的核苷酸同一性的蛋白。
此处使用的“LRP相关蛋白”指的是属于LDL受体基因家族且具有与LRP的超过50%的同源性的蛋白,或与抗-LRP抗体(特异性抗体)高度特异性地反应的蛋白。
然而,LDL受体表现为只在脂蛋白代谢中起作用,LRP和其他该家族的成员显示出具有其他显著不同的功能。LRP的许多功能中,已显示出通过LRP的胞吞活动在肝脏中吸收乳糜微粒。其他的LRP结合配体包括:
-蛋白酶类及抑制剂复合体:例如,举例来说,α2M-蛋白酶复合体、妊娠区带蛋白质(PZP)-蛋白酶复合体、t-PA、u-PA、t-PA:PAI-1、u-PA:PAI-1、uPA:蛋白酶连接蛋白1、组织因子途径抑制剂、弹性酶-α1-抗胰蛋白酶、α1-抗胰蛋白酶、C1抑制剂;
-脂蛋白:例如,举例来说,apo E、apo E-富集的β-VLDL、脂蛋白脂肪酶、脂蛋白脂肪酶富集的VLDL、脂蛋白脂肪酶富集的β-VLDL、肝脂酶;
-血液凝结或血液凝固剂:例如,举例来说,凝血因子IXa、凝血因子VIIIa、凝血因子VIIa/TFPI、抗凝血酶III、THPI、肝素辅因子II;
-侣伴蛋白,例如,举例来说,HSP-96、RAP;
-基质蛋白:例如,举例来说,凝血栓蛋白-1、凝血栓蛋白-2;
-其他分子:例如,举例来说,假单胞菌外毒素A、乳铁蛋白、RAP、α2-巨球蛋白(macroglubulin)、乳糜微粒残留物、补体C3、鞘脂(spingolipid)激活蛋白(SAP)、鼻病毒、HIV-Tat蛋白、MMP-13、MMP-9、激素促甲状腺激素、辅因子钴铵素和溶酶体蛋白鞘脂激活蛋白(saposin);RBP和iRBP。
巨蛋白
巨蛋白也称为gp330或LRP2,其糖基化的形式为600-kDa的细胞表面蛋白,其在包括肾脏近端小管、内耳的耳蜗和眼的睫状体上皮的许多人体上皮细胞表面上表达(Christensen等Essential Role ofMegalin in Renal Proximal Tubule for Vitamin Homeostasis.J.Am.Soc.Nephrol.10:2224-2236,1999)。如这里所示的,至少巨蛋白或至少一种巨蛋白相关蛋白也在眼的视网膜和RPE细胞中表达。
从大鼠和人的巨蛋白中推导出的cDNA序列编码约600kDa的蛋白,其显示出LDL受体基因家族胞吞受体的所有标志。巨蛋白是具有单跨膜域的1型细胞表面转胞吞受体。巨蛋白属于低密度脂蛋白(LDL)受体基因家族。巨蛋白是具有单跨膜域、短的胞质尾和延伸到细胞外间隙的大的氨基端部分的1型细胞表面胞吞受体。所述氨基端区域包含配体结合(补体)型富含半胱氨酸的重复序列,重复序列为约40个氨基酸的链,各以3个内部二硫键为特征。这些重复序列构成配体结合位点,且已证明:数个配体结合配体结合重复序列第二簇中的相同或密切相关的位点(Orlando RA.等Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:2368-2373,1997)。此外,巨蛋白包含富含半胱氨酸的表皮生长因子(EGF)前体型重复序列,其被半胱氨酸缺乏的间隔区域分隔。所述间隔区域包含负责吞饮泡区室中配体的pH依赖性释放的YWTD基序。巨蛋白的胞质尾携带指引受体进入有被小窝的3个复本的NPxY基序。巨蛋白不包含O-连接的糖域,其在例如,举例来说,LDL受体和VLDL受体的一些基因家族受体中发现。
巨蛋白的细胞外部分和LRP类似于LDL受体域的多个复本。巨蛋白和其他家族成员之间全氨基酸序列的同一性在30和50%之间变化。
所述巨蛋白受体的序列显示为:
-cDNA:U33837
-基因:NT_002176
人的巨蛋白基因位于染色体2q24-q31上(Korenberg JR.等Genomics 22:88-93,1994)。
与主要作用是介导负载胆固醇的脂蛋白的细胞摄取的LDL受体不同,巨蛋白、LRP和其他LDL受体基因家族成员以高亲和力结合和/或识别多种结构显著不同的配体。巨蛋白已显示出起到主要参与蛋白质、脂溶性维生素和类固醇激素摄取进入表达受体的组织的混合(promiscuous)清道夫受体。巨蛋白结合配体包括不同蛋白和化学物质的很长的清单。
巨蛋白结合配体包括:
-维生素结合蛋白,其包括,例如转钴胺素-维生素B12、维生素D结合蛋白、视黄醇结合蛋白、光感受器间类维生素A结合蛋白;
-脂蛋白,其包括,例如载脂蛋白B、载脂蛋白E、载脂蛋白J/丛生蛋白、载脂蛋白H/β2-糖蛋白-I;
-免疫和应激相关蛋白,其包括,例如免疫球蛋白轻链、PAP-1、β2-微球蛋白;
-类固醇激素结合蛋白,其包括,例如性激素结合蛋白-雌激素、雄激素结合蛋白-雄激素;
-激素类和前体,其包括,例如甲状旁腺激素、胰岛素、表皮生长因子、促乳素、甲状腺球蛋白;
-酶和酶抑制剂,其包括,例如PAI-1、PAI-1-尿激酶、PAI-1-tPA、前尿激酶、脂蛋白脂肪酶、血纤维蛋白溶酶原、β-淀粉酶、β1-微球蛋白、溶菌酶、抑肽酶;
-其他载体蛋白,其包括,例如白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白;
-低分子量的肽和激素,其包括,例如PTH、胰岛素、β2-微球蛋白、表皮生长因子、促乳素、溶菌酶、细胞色素C;
-药品和毒素,其包括,例如氨基糖苷类、庆大霉素、多粘菌素B、抑肽酶、天花粉蛋白;
-抗体,其包括,例如抗巨蛋白抗体、兔抗大鼠巨蛋白抗体、兔免疫前IgG;
-其他配体包括,例如RAP、Ca2+、细胞色素C、视黄醇、视黄醛、EDTA、甲状腺球蛋白、血纤维蛋白溶酶原、白蛋白、乳铁蛋白。
巨蛋白与它的配体通过受体的胞外域相互作用。结合的发生或通过复杂的蛋白-蛋白相互作用(如果所述配体是蛋白质),或通过带正电荷物质与补体型重复序列中的带负电荷氨基酸的队列的简单离子相互作用(如果所述配体是化合物)。脂溶性维生素和类固醇激素与巨蛋白的结合是间接的并通过所述受体与血浆中运输这些物质的特异性载体蛋白(例如,举例来说,视黄醇结合蛋白或光感受器间类维生素A结合蛋白)的相互作用介导。
此处使用的“巨蛋白”指的是在哺乳动物的视网膜或视网膜色素上皮细胞中表达的蛋白,它的cDNA序列编码具有与Korenberg,J.R.等(Genomics.1994 Jul1;22(1):88-93,1994)披露的基因登录号U04441、Hjalm,G.等(Eur J Biochem.239(1):132-7,1996))披露的基因登录号U33837的人巨蛋白cDNA序列或Saito等(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,91:9725-9729,1994)披露的基因登录号L34049的大鼠巨蛋白cDNA序列至少75%的核苷酸同一性。
此处使用的“巨蛋白相关蛋白”指的是属于LDL受体基因家族且具有与巨蛋白超过50%的同源性的蛋白;或与抗-巨蛋白抗体(特异性抗体)高度特异性地反应的蛋白。
“巨蛋白结合配体”意思是:(1)与巨蛋白结合的物质,(2)通过由巨蛋白介导的机制,通过胞吞进入到细胞中的物质或(3)自身与(1)或(2)定义中描述的物质结合的物质。
术语“内源性巨蛋白结合配体”意思是哺乳动物体内起源或生成的巨蛋白结合配体。
“核苷酸同一性”意思是相对于另一个核苷酸序列(如,人巨蛋白的核苷酸序列)计算的某核苷酸序列的序列对比。具体地,该术语指的是使用标准化算法对比的至少两个核苷酸序列之间的残基匹配的百分数。为了使得序列之间的对比最佳,这种算法可以以标准化的和可重现的方式在比较的序列中插入间隙(gap),由此达到更加有意的比较。核苷酸序列之间的百分同一性优选使用引入到MEGALIGNTM序列对比程序的版本5中的CLUSTAL W算法的默认参数测定。该程序是分子生物分析程序LASERGENETM套件(DNASTAR,Madison Wis.)的一部分。CLUSTAL W描述在Thompson 1994中。
“核苷酸序列”和“多核苷酸”指的是DNA或RNA,不论是单链或双链形式。术语“互补的核苷酸序列”指的是根据鸟嘌呤核苷(guanidinenucleotide)(G)与胞嘧啶核苷(C)以及腺嘌呤核苷(A)与胸腺嘧啶核苷(T)的配对,退火(结合)另一个核苷酸序列的核苷酸序列,除了在RNA中T被尿嘧啶核苷(U)替代从而U与A结合外。
LDL受体基因家族的成员在不同的组织类型中表达。LDL受体基因家族成员在视网膜和RPE细胞中,以及在肾脏中表达。巨蛋白在眼中的视网膜和RPE细胞中,以及肾脏中表达。
Cubilin
Cubilin是在一些组织类型中与巨蛋白共同定位的460kDa膜结合蛋白,可以在巨蛋白介导纳入cubilin结合配体到细胞中之前,通过扣合(sequester)细胞表面上的配体以帮助胞吞过程。配体可以结合cubilin,以及直接结合巨蛋白。然而Cubilin显示出其自身不能介导胞吞作用,但是巨蛋白能够与cubilin物理结合并介导其细胞纳入作用。
Cubilm的序列显示为:
-cDNA:XM_011904
-基因:NT_008682(人类染色体10工作框架序列片
段(working draft sequence segment))
受体相关蛋白(RAP)
LRP、巨蛋白和LDL受体基因家族的其它成员的正常处理需要存在RAP(39kDa的蛋白)(Bu,G.等,J.Biol.Chem.271,22218-22224,1996;Strickland,D.K.等,J.Biol.Chem.266,13364-13369,1991)。RAP显示出由三个同源域组成(Bu,G.等,EMBO J.14,2269-2280,1995;Ellgaard,L.等,Eur.J.Biochem.244,544-551,1997;Rall,S.C.等,J.Biol.Chem.273,24152-24157,1998;Medved,L.V.等,J.Biol.Chem.274,717-727,1999.),其中,域1显示由三螺旋束组成(Nielsen,P.R.等,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.94,7521-7525,1997)。RAP与所有的LDL受体基因家族成员相互作用且是所有受体/配体相互作用的通用拮抗剂。RAP域1和3(RAPd3)均是结合受体的(Warshawsky,I.等J.Biol.Chem.268,22046-22054,1993),但是仅域3就足以模拟细胞中RAP的伴侣蛋白样功能(Obermoeller,L.M.等,J.Biol.Chem.272,10761-10768,1997;Savonen,R.等,J.Biol.Chem.274,25877-25882,1999.)。RAP域2是cAMP依赖的蛋白激酶的底物(Petersen,C.M.等,EMBO J.15,4165-4173,1996),但是与RAP域1和3相比,对于LRP和巨蛋白仅具有非常低的亲和力(Tauris,J.等,FEBS Lett.429,27-30,1998.)。人RAP的自主性区域(autonomous region)包括域1(氨基酸位置18-112)、域2(氨基酸位置113-218)和域3(氨基酸位置219-323)。
RAP已证明具有显示于XM003315,基因:AH006949中的序列。RAP高亲和性地结合LRP(KD=4nM)并拮抗该受体的配体结合性能,从而阻止它介导配体的细胞纳入作用(Williams等A novelmechanism for controlling the activity of α2-macroglobulin receptor/lowdensity lipoprotein receptor-related protein.Multiple regulatory sites for39-kDa receptor-associated protein.J.Biol.Chem.267,9035-9040,1992)。LRP包含多个配体结合位点,各独立地由RAP进行调节。RAP也高度亲和地结合gp330(KD=8nM)(Kounnas等The 39kDareceptor-associated protein interacts with two members of the low densitylipoprotein receptor family,α2-macroglobulin receptor and glycoproteingp330.J.Biol.Chem.267,21162-21166,1992)和VLDL受体(KD=0.7nM)(Battey等The 39kDa receptor-associated protein regulates ligandbinding by the very low density lipoprotein receptor.J.Biol.Chem.269,23268-23273,1994),但是对LDL受体具有较低的亲和力(KD=500nM),且也拮抗这些受体的配体结合性能。外源加入RAP或者RAP的过度表达均会抑制LDL受体基因家族成员的活性(Willnow等Inhibition of chylomicron remnant uptake by gene transfer of a receptoranatagonist.Science,264,1471-1474,1994)。同时参见图10,其表明:外源性RAP抑制RPE细胞中RBP-视黄醇的摄取。
可以分离实现受体结合和抑制的最小功能域而由此也作为LDL受体基因家族成员的拮抗剂的RAP最小域,例如肽。在一个实施方式中,源自RAP的物质是包括具有至多104个氨基酸,优选20~60个氨基酸的最小功能域的肽。尤其是,它们是最小的功能性蛋白域。这些肽具有至多104个氨基酸,优选20~60个氨基酸。优选的域是RAP的氨基酸位置219-323。另一个优选的域是RAP的氨基酸位置18-112。
基因敲除研究表明:缺少RAP的细胞表现出LDL受体基因家族成员的表达的减少,推测是因为RAP阻止新合成的配体与LDL受体基因家族成员的过早结合以及内质网(ER)中受体的沉淀。在具有诱导的RAP基因缺损的小鼠模型(敲除的小鼠)中,治疗药物的摄取与不具有RAP基因缺损的小鼠模型相比减少高达50%(Willnow等Proc.Natl.Acad.Sci.92:4537-4541,1995)。在一个实施方式中,此处提出一种评价视网膜和RPE中的LDL受体基因家族成员是否负责配体和/或药物的细胞摄取的方法,其包括:
-给与RAP基因缺损小鼠(敲除的小鼠)配体或药物;
-给与野生型小鼠(不具有RAP基因缺损)配体或药物;
-测定动物模型和对照动物的视网膜和/或RPE细胞中配体或药物的量。
在该模型中,可以对通过LDL受体基因家族成员完成的配体或药物摄取进入视网膜和/或RPE细胞的过程的作用进行定量。与RAP充分的小鼠相比,RAP基因缺损的小鼠中配体或药物的细胞内聚集量显示是否细胞内聚集的机制是通过LDL受体基因家族成员介导的或通过某种其它机制。
上述实验也可以通过使用具有诱导的巨蛋白基因缺陷的小鼠模型(敲除小鼠;Nykjaer等Cell,96,507-515)进行。在这些动物模型中,也可测试巨蛋白或其他受体介导的或非受体依赖的过程对配体或药物摄取进入视网膜和RPE细胞的作用。与具有充分巨蛋白的对照相比,配体或药物的细胞内聚积的量表明是否细胞内聚积的机制是通过巨蛋白结合或某种其他机制。
在一些实施方式中,所述配体是视黄醇、RBP-视黄醇复合体或RBP-视黄醇-TTR复合体。在一些实施方式中,所述配体是IRBP、IRBP-视黄醇或IRBP-视黄醛。在一些实施方式中,所述配体是药物或毒素。在另一实施方式中,所述配体是抗生素。在另一实施方式中,所述配体是氨基糖苷。
在一些实施方式中,在诊断、预防或治疗与视网膜和RPE细胞相关的疾病和状态中,此处设想的药物能够与RAP或RAP多肽结合,参见,例如US 20060029609,其以参阅的方式引入。
化学和生物化学术语
除非另外定义,此处使用的所有技术和科学术语与要求保护的主题所属的领域中的技术人员通常地理解的含义相同。除非另外说明,此处使用的所要求的术语和化学术语如在2005年6月10提交的美国专利申请No.11/150,641中所定义,为此目的其全部内容以参阅的方式引入此处。除非另外说明,此处整个公开内容涉及的所有专利、专利申请、公开的申请和公开出版物、Genbank序列、网站和其他公开的材料其全部内容以参阅的方式引入。在此处的术语有多个定义的情况下,以本节中的定义为主。在引用URL或其他的标识符或地址的情况下,应当理解的是,这些标识符可能发生改变且互联网上的特定信息可能出现和消失,但是通过搜索互联网可以得到等效的信息。对其的引用是证明这些信息可获得和公共传播。
应当理解的是,前面的一般性描述和下列的详细描述仅是示例性和说明性的,而且不限制要求保护的主题。在该申请中,除非另有特殊说明,单数形式的使用包括多数。在该申请中,除非另有说明,“或”的使用表示“和/或”。此外,使用术语“包括(including)”以及其他形式,例如“包括(include)”和“被包括(included)”是非限制性的。
此处使用的章节标题仅为了组织目的,而不构成对描述的主题的限制。本申请中引用的所有文件或文件的部分(包括但不限于专利、专利申请、文章、书籍、手册和论文)为各种目的以参阅的方式全部明确地引入。
术语“保护基”指的是封闭某些或全部反应结构并防止这些基团参与化学反应直到保护基被除去的化学结构。优选地,各保护基通过不同的方式移除。在完全不同的反应条件下被切割的保护基实现差异移除的要求。保护基可以通过酸、碱和氢解除去。例如三苯甲基、二甲氧基三苯甲基、乙缩醛和叔丁基二甲基甲硅烷基的基团对酸敏感,且可以用于在Cbz基团(可以通过氢解移去)和Fmoc基团(对碱敏感)保护的氨基存在下,保护羧基和羟基反应结构。在以如叔丁基氨基甲酸酯的酸敏感基团或对酸和碱稳定但水解可移除的氨基甲酸酯封闭的氨基存在的情况下,羧酸和羟基反应结构可用碱敏感基团(例如,但不限于甲基、乙基和乙酰基)封闭。
羧酸和羟基反应结构也可以用例如苄基的可水解除去的保护基封闭,而能够与酸氢键结合的胺基可以使用例如Fmoc的碱敏感基团封闭。羧酸反应结构可以通过如此处作为举例的转化成简单的酯衍生物而被保护,或者它们可以用例如2,4-二甲氧基苄基的可氧化除去的保护基封闭,而同时存在的氨基可以使用氟化物敏感的甲硅烷基氨基甲酸酯封闭。
烯丙基封闭基可以用在酸和碱保护基存在的情况下,因为前者是稳定的且随后能够通过金属或π-酸催化剂除去。例如,在酸敏感的叔丁基氨基甲酸酯或碱敏感的乙酸胺保护基存在的情况下,烯丙基封闭的羧酸可以用Pd0催化反应脱保护。再另一形式的保护基是连接有化合物或中间体的树脂。只要残基连接到树脂,则其官能团被封闭且不能反应。一旦从树脂上释放,则所述官能团可用于反应。
通常,封闭/保护基可以选自:
其它的保护基描述在Greene和Wuts,Protective Groups in OrganicSynthesis,第三版,John Wiley & Sons,New York,NY,1999,其全部以参阅的方式引入此处。
术语“任选地取代”表示所指基团可以被一个或多个分别和独立地选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基、杂脂环基、羟基、烷氧基、芳氧基、巯基、烷硫基、芳硫基、氰基、卤素、羰酰基、硫羰基、异氰基、氰硫基、异氰硫基、硝基、全卤代烷基、全氟烷基、甲硅烷基和氨基(包括单和二取代的氨基),及其受保护的衍生物的另外的基团取代。可以形成上述取代基的保护衍生物的保护基对于本领域技术人员来说是已知的,且可以在例如上述的Greene和Wuts的参考文献中找到。
此处提出的化合物可以具有一个或多个手性中心,且各中心可以R或S构型存在。此处提出的化合物包括所有的非对映体、对映体和差向异构体形式,及其适合的混合物。如果需要,可以通过本领域已知的方法(例如通过手性色谱柱拆分立体异构体)得到立体异构体。
此处描述的方法和制剂包括使用调节LDL受体基因家族成员活性药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)的N-氧化物、晶体形式(也是已知的多晶型物)或药学上可接受的盐,以及具有相同类型活性的这些化合物的活性代谢物。在某些情况下,化合物可以作为互变异构体存在。所有的互变异构体包含在此处提出的化合物的范围之内。此外,此处描述的调节LDL受体基因家族成员的药物可以与药学上可接受的溶剂(例如水、醇等)一起以非溶剂合物和溶剂合物的形式存在。此处提出的化合物的溶剂合物的形式也被认为在此披露。
如此处使用的,出现在此处显示的不同氨基酸序列中的基酸根据它们众所周知的三个字母或一个字母缩写识别。出现在不同DNA片段中核苷酸使用本领域常规使用的标准的单字母标识指定(见表1)。
如此处使用的,氨基酸残基指的是多肽在其肽键处化学消化(水解)形成的氨基酸。在某些实施方式中,此处描述的氨基酸残基是处于“L”型同分异构形式。只要期望的功能特性被多肽保持,“D”型同分异构形式的残基可被任意“L”型氨基酸残基取代。NH2指的是多肽的氨基端存在的游离的氨基。COOH指的是多肽的羧基端存在的游离的羧基。与在J.Biol.Chem.,243:3552 59(1969)中描述和在37C.F.R.§§1.821-1.822中采用的标准的多肽名称保持一致,氨基酸残基的缩写示于下表中。
表1 对应表
应该说明的是:此处通过化学式表示的所有氨基酸残基序列具有从左到右沿氨基端到羧基端的常规方向的定向。此外,短语"氨基酸残基"广义地定义为包括列于对应表中的氨基酸及修饰的和稀有的氨基酸,例如在37C.F.R.§§1.821-1.822(以参阅方式引入此处)中涉及的氨基酸。另外,应当说明的是:氨基酸残基序列开始和结束处的短线表示与一个或多个氨基酸残基的另一序列的肽键或与例如NH2的氨基端基团或与例如COOH的羧基端基团的肽键。
在肽或蛋白质中,氨基酸的适合的保守取代对于本领域技术人员是已知的,且通常在不改变得到的分子的生物活性的条件下进行。本领域技术人员可以认识到:一般而言,多肽的非关键区中的单氨基酸取代基本上不改变生物活性(参见,例如Watson等Molecular Biologyof the Gene,4th Edition,1987,The Benjamin/Cummings Pub.co.,p.224)。
这种取代可根据下述表2中描述的进行。
表2
原来的残基 | 保守取代 |
Ala(A) | Gly;Ser |
Arg(R) | Lys |
Asn(N) | Gln;His |
Asp(D) | Glu |
Cys(C) | Ser |
Gln(Q) | Asn |
Glu(E) | Asp |
Gly(G) | Ala;Pro |
His(H) | Asn;Gln |
Ile(I) | Leu;Val |
Leu(L) | Ile;Val |
Lys(K) | Arg;Gln |
Met(M) | Leu;Tyr;Ile |
Phe(F) | Met;Leu;Tyr |
Ser(S) | Thr |
Thr(T) | Ser |
Trp(W) | Tyr |
Tyr(Y) | Trp;Phe |
Val(V) | Ile;Leu |
其它的取代也是允许的,且可以经验或与按照已知的保守取代地确定。
此处使用的术语“选择性结合化合物”指的是有选择地结合一个或多个靶受体的任何部分的物质。
此处使用的术语“选择性结合”指的是选择性结合物质以比它结合到非靶受体更大的亲和力结合到靶受体的能力。在某些实施方式中,特异性结合指的是以比非靶点的亲和力高至少10、50、100、250、500、1000或更多倍的亲和力与靶点结合。
此处使用的术语“靶受体”指的是能够被选择性结合化合物结合的受体或受体的部分。在特定实施方式中,靶受体为LDL受体基因家族成员。在某些实施方式中,靶受体为类维生素A结合蛋白受体。在一些实施方式中,类维生素A结合蛋白受体为LDL受体基因家族成员。
此处使用的“药物”指的是能够与LDL受体基因家族成员相互作用,由此调节该受体蛋白的活性的任何物质。
此处使用的术语“调节剂”指的是能够改变分子活性的化合物。例如,与缺少该调节剂的活性强度相比,调节剂能够引起分子(例如,举例来说,LDL受体基因家族成员)特定活性的强度增加或降低。在特定实施方式中,调节剂为抑制剂,其降低分子的一种或多种活性的强度。在特定实施方式中,抑制剂完全抑制分子的一种或多种活性。在特定实施方式中,调节剂为激活剂,其增加分子的至少一种活性的强度。在特定实施方式中,调节剂的存在引起在缺少该调节剂时不会出现的活性。
当与适合的对照比较时,调节目标多肽(例如LDL受体基因家族成员)的生物活性的药物增加或降低活性至少约10%、至少约15%、至少约20%、至少约25%、至少约50%、至少约100%、或者至少约2倍、至少约5倍或至少约10倍或更多。
术语“配体”指的是结合另一分子(例如,举例来说,LDL受体基因家族成员)上的特定位点的任何分子。
术语“内源性配体”或“内源性结合配体”意指在哺乳动物体内起源或产生的配体。
术语“调节”包括与适合的对照比较,所测量的活性增加或降低、兴奋、抑制或阻断。
细胞中“调节核酸表达水平”的药物是:与缺少该药物的对照相比,在细胞与候选药物接触后,引起mRNA和/或多肽的水平(即,量)至少约1.25倍、至少约1.5倍、至少约2倍、至少约5倍、至少约10倍或更多的增加或降低的药物。
与视网膜和RPE细胞中LDL受体基因家族成员结合的药物一般比天然存在的配体(例如,举例来说,类维生素A结合蛋白)具有对受体蛋白更大的亲和力。该药物对视网膜和RPE细胞中LDL受体基因家族成员具有比类维生素A结合蛋白至少高2倍的亲和力。在另一实施方式中,该药物对视网膜和RPE细胞中LDL受体基因家族成员具有比类维生素A结合蛋白至少高5倍的亲和力。在另一实施方式中,该药物对视网膜和RPE细胞中LDL受体基因家族成员具有比类维生素A结合蛋白至少高10倍的亲和力。对受体的亲和力通过本领域中已知的标准方法测定。
此处使用的“类维生素A结合蛋白”指的是能够结合类维生素A的任何载体蛋白。除非特别指明为特定的类维生素A结合蛋白,类维生素A结合蛋白包括:例如,视黄醇结合蛋白(RBP)、间质(interstitial)类维生素A结合蛋白(IRBP)、视黄醛结合蛋白(RALBP)、细胞视黄醇结合蛋白(CRBP)以及细胞视黄醛结合蛋白(CRALBP)。
此处使用的“光感受器间类维生素A结合蛋白”和“间质视黄醇结合蛋白”可互换使用并指的是相同的蛋白质。
此处使用的术语“受体介导的活性”指的是由配体和受体的结合直接或间接地引起的任何生物活性。
此处使用的术语“激动剂”指的是其存在引起与天然的受体配体存在所引起的生物活性相同的受体生物活性的化合物。
此处使用的术语“部分激动剂”指的是其存在引起与天然的受体配体存在所引起的类型相同,但是强度更低的受体生物活性的化合物。
此处使用的术语“拮抗剂”指的是其存在引起受体生物活性强度降低的化合物。在特定实施方式中,拮抗剂的存在会完全抑制受体的生物活性。
此处使用的IC50指的是在测量反应的测定方法中,特定的测试化合物达到最大效应(例如调节雄激素受体活性)的50%抑制率时的量、浓度或剂量。
此处使用的EC50指的是特定测试化合物引起由该特定测试化合物诱导、刺激或强化的特定反应的最大表现的50%的剂量依赖反应时的剂量、浓度或量。
此处可替换使用的术语“多肽”、“肽”和“蛋白质”指的是任意长度的聚合形式的氨基酸,其可以包括天然存在的氨基酸、编码的和非编码的氨基酸、化学或生物化学修饰的、衍生化的或设计氨基酸、氨基酸类似物、肽拟似物和缩肽,及具有修饰的、环状的、双环的、缩环的(depsicyclic)或缩双环的(depsibicyclic)肽骨架的肽。该术语也包括结合蛋白、融合蛋白(包括,但不限于GST融合蛋白、具有异源氨基酸序列的融合蛋白、具有异源和同源前导序列的融合蛋白、具有或不具有N末端蛋氨酸残基的融合蛋白、聚乙二醇化的蛋白和免疫标记蛋白)。在该术语中也包括天然存在的蛋白的变体,其中该变体与天然存在的蛋白质同源性的或基本上与天然存在的蛋白类似,以及相应的来自不同物种的同系物。与主体多肽相比,多肽序列的变异包括插入、增加、缺失或置换。该术语也包括肽适体。
此处使用的术语“组织选择性的”指的是药物在一个组织中以比它在另一个组织中调节生物活性更高或更低的水平调节生物活性的能力。不同组织中的生物活性可以相同或不同。不同组织中的生物活性可以通过相同类型的靶受体介导。例如,在特定实施方式中,组织选择性的化合物可以一个组织中调节与LDL受体基因家族成员有关的生物活性,而不能调节另一组织类型中与LDL受体基因家族成员有关的生物活性(或调节到更低的水平)。
“活性片段”是具有天然存在的分子的结构的、调控的或生物化学的功能或具有与代谢或生理过程相关或关联的任何功能的片段。例如,当片段参与到下一个分子与另一分子的相互作用时,当它在缓解疾病状态中有治疗价值时,或当它在防止或降低疾病发生上具有预防价值时,或当它诱导对分子的免疫反应时,片段显示活性。活性多肽片段包括显示活性类似于(但不是必须相同)此处给出的多肽活性的片段。所述活性可以包括改善期望的活性或降低不期望的活性。
核酸分子的“表达”指的是将信息转化成基因产物。基因产物可以是基因的直接转录产物(例如,mRNA、tRNA、rRNA、反义RNA、核酶、结构RNA或任何其它类型的RNA)或通过mRNA的翻译生成的蛋白质。基因产物也包括例如通过如加帽、多腺苷化、甲基化和编辑的过程修饰的RNA,以及通过例如甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、ADP-核糖基化、myristilation和糖基化修饰的蛋白。
为了本公开的目的,“基因”包括编码基因产物的DNA区域,以及调节基因产物产生的所有DNA区域,无论这些调节序列是否靠近编码和/或转录的序列。因此,基因包括,但是不必然限于启动子序列、终止子、例如核糖体结合位点和内部核糖体进入位点的翻译调节序列、增强子、静息子(silencer)、隔离子、边界元件、复制起点、基质附着位点和基因座控区。
术语“抗体”指的是通过能够识别和结合特异性抗原的免疫系统生成的蛋白。抗体以及制造抗体的方法在本领域是公知的。
此处使用的术语“抗体”包括多克隆和单克隆抗体制剂,以及包括杂交抗体、转化抗体、嵌合抗体和人源化抗体的制剂,以及:杂种(嵌合)抗体分子;F(ab′)2和F(ab)片段;Fv分子(非共价杂二聚体;单链Fv分子(sFv);二聚和三聚的抗体片段构成物;小分子抗体(minibodies);人源化抗体分子;以及从这些分子得到的任何功能性片段,其中这些片段保持特异性结合。
“抗原”是激发免疫反应的物质。
“表位”是抗体结合的抗原分子的位点。
“激动抗体(agonist antibody)”是模拟、增强、刺激或活化与激动剂相互作用的分子的功能的抗体。
“拮抗抗体”是竞争、抑制或干扰与拮抗剂相互作用的分子的活性的抗体。例如拮抗抗体可以结合受体而不诱发活性反应。
“抗原结合片段(Fab片段)”是二硫化连接的异源二聚体,其各个链包含一个免疫球蛋白恒定区(C)域和一个可变区(V)域;V域的并列形成抗原结合位点。完整的免疫球蛋白分子的两个Fab片段与它的两个臂对应,其通常包含与重链的V和C域配对的轻链区域。
“可结晶片段的片段(Fc片段)”是与效应分子和细胞相互作用的抗体分子的部分。它包括免疫球蛋白重链的羧基端部分。重链同种型之间的功能差异主要位于Fc片段。
抗体的“恒定区”是它的效应区,且决定抗体的功能分类。重链或轻链的恒定区位于羧基端或其附近。
抗体的“可变区”是结合抗原的区域;它提供抗体特异性。重链或轻链的可变区位于氨基端或其附近。“VH”片段包含重链的可变区;“VL”片段包含轻链的可变区。
“免疫球蛋白”是抗体分子。
“重链”是结合形成免疫球蛋白分子的两类多肽链中较大的。重链的种类决定免疫球蛋白(例如IgG、IgA、IgE、IgD或IgM)的种类。
“轻链”是结合形成免疫球蛋白分子的两类多肽链中较小的。基于它们的恒定区中的结构差异,轻链一般分为两类:κ和λ。
“互补决定区(cdr)”是提供抗原特异性的抗体三维结构。
“框架片段”是包含相对不变序列且位于高变区之间的可变域的区域。框架区为高变区提供蛋白支架。
“人源化的”抗体是主要地包含人免疫球蛋白序列的抗体。该术语一般用于指经修饰引入人序列的部分的非人类免疫球蛋白,且可以包括含有人免疫球蛋白整个序列的人抗体。
“单链抗体”是仅包括由肽连接到轻链的V域上的重链V域的Fab片段。
“多克隆抗体”为不同特异性的抗体的混合物,如在对各种不同抗原或表位进行免疫的动物的血清中。
“单克隆抗体”为具有同质抗体群的抗体组合物。该术语对抗体的物种或来源没有限制,对其制备的方式也没有限制。该术语包括全免疫球蛋白和免疫球蛋白片段。
制备多克隆和单克隆抗体的方法在本领域是已知的。多克隆抗体抗体通过使用关注的抗原(例如用编码抗原的基因转化的干细胞)免疫适合的动物(例如小鼠、大鼠、兔、绵羊或山羊)产生。为了提高免疫原性,所述抗原可在免疫前连接到载体上。适合的载体通常是大的、代谢慢的大分子,例如蛋白、多糖、聚乳酸、聚乙醇酸、聚氨基酸、氨基酸共聚物、脂聚集体(例如小油滴或脂质体),以及无活性的病毒颗粒。这些载体对本领域的普通技术人员来说是公知的。此外,为了提高其免疫原性,所述抗原可以与细菌类毒素(例如白喉、破伤风、霍乱等的类毒素)偶联。
在抗体结合的上下文中的术语“特异性结合”指的是抗体和特异性多肽以高亲抗原性和/或高亲和力结合,或更准确地说,与特异性多肽的表位结合。抗体结合多肽上的这一表位比相同的抗体结合任何其他的表位(尤其是与目标多肽关联的或相同样品中的分子上存在的其他表位)相比更加强。例如当抗体比结合其它表位更强地结合一个表位时,调整结合条件可以导致抗体几乎专门地结合到特异性表位而不与相同多肽上的任何其它表位结合,且不与任何其它的不包含该位点的多肽结合。特异性结合到目标多肽的抗体能够以弱的(但仍可以检测的)水平(例如相对于目的多肽显示的结合10%或更少的结合率)结合其它多肽。这各弱的结合或者背景结合很容易与特异性抗体结合目标多肽区别,例如通过使用合适的对照。通常,本发明抗体以10-7M或更大(例如,10-8M、10-9M、10-10M、10-11M等)的结合亲和力结合特异性多肽。
“疾病”是有机体的病态的、异常的和/或有害的状态。该术语包括状态、症状和病症。
此处使用的“治疗(treatment)”、“治疗(treating)”等指的是获得期望的药理和/或生理效果,包括哺乳动物(包括人)的病理状态或病症的任何处理。效果以完全地或部分地防止病症或症状的预防性效果,和/或部分或完全治愈病症和/或病症导致的副效应的治疗性效果。也就是说,“治疗”包括(1)在可能容易产生病症但尚未诊断出具有该病症的主体中预防病症发生或复发;(2)抑制病症,例如阻止它的发展;(3)例如通过恢复或修复失去的、缺少的或有缺陷的功能、或刺激不足的过程来停止或终止病症或至少与其有关的症状,以使宿主不再遭受病症或其症状带来的痛苦,例如引起病症或其症状的退化;或者(4)缓解、减轻或改善病症或与其有关的症状,其中改善使用宽泛的意思,指至少降低参数的幅度。
此处使用的“片段”意为仅由完整的全长蛋白质序列和结构的一部分组成的多肽,例如蛋白质域。所述片段可以包括天然多肽的C-末端缺失、N-末端缺失和/或内部缺失。蛋白质的片段一般包含全长分子的至少约5-10个连续的氨基酸残基,优选全长分子的至少约15-25个连续氨基酸残基,且更优选全长分子的至少约20-50个或更多的连续氨基酸残基,或者5个氨基酸和全长序列之间的任何整体。
如上述指明的,“生物学活性”体,或者具有“生物学活性”的个体是具有天然存在的分子的结构、调节或生物化学功能的或任何与代谢或生理过程相关的或关联的功能的个体。生物活性多肽片段是显示出类似于(但不必需相同)全长多肽的活性的片段。所述生物活性可以包括改善期望的活性或降低不期望的活性。例如,当个体参与与另一分子的分子相互作用时,或者当它具有减轻疾病状态的治疗价值时,或当它具有诱导对分子的免疫反应的预防价值时,或当它具有确定分子存在的诊断价值时,个体显示为具有生物活性。生物活性多肽或其片段包括可以参与生物反应(例如作为与其它转录因子结合以引发转录的转录因子),或作为用作表位或免疫原以刺激例如生成抗体的免疫反应,或可以运送分子进入或离开细胞,或能够进行例如聚合或核酸酶活性的催化活动,或可以通过结合受体、蛋白或核酸以活化酶或底物而参与信号转导的多肽或片段。
“分离的”、“纯化的”或“基本上分离的”多肽或“基本上纯的形式”、“基本上纯化的形式”、“基本上纯净”或“分离”的多肽是基本上没有与其天然关联的物质或者不包括目标多肽的序列或片段的其它多肽序列的多肽。基本上没有的意思是少于约90%、少于约80%、少于约70%、少于约60%或少于约50%的组合物是由分离的多肽以外的物质组成。其中至少约99%的全部大分子是分离的多肽,所述多肽为至少约99%的纯度,且所述组合物包含少于约1%的污染物。这些分离的多肽可以是重组多肽,修饰、标记和融合的多肽,以及化学合成的多肽,其从起源或操作上不与它们天然关联的物质的全部或部分关联,而与它们天然连接的分子以外的分子连接,或不会天然发生。
此处提供的检测方法可以是定性的或定量的。因此,此处使用的术语“检测”、“鉴别”、“测定”等,指的是定性和定量测定,以及包括“测量”。例如,检测方法包括检测生物样品中多核苷酸或多肽的存在和/或水平的方法,和检测样品中多核苷酸或多肽的生物活性的存在和/或水平的方法。
如此处使用的“生物样品”包括例如血液、血清、血浆、尿、脑脊液、眼泪、唾液、淋巴、透析液、灌胃液、精液和其它生物来源的流体样品或组织的生物流体。它包括细胞或由其衍生的细胞和其后代,包括培养物中的细胞、细胞上清液和细胞溶解产物。它包括器官或组织培养衍生的流体、组织生检样品、肿瘤生检样品、粪便样品和生理组织中提取的流体。包括从固体组织、组织切片和细胞溶解产物分离的细胞。该定义也包括获得之后以任何方式处理的样品,例如通过用试剂处理、增溶或富集例如多核苷酸或多肽的特定成分。该术语也包括生物样品的衍生物和部分。生物样品可用于诊断或监测分析。
此处使用的术语“核酸”指的是单链的和/或双链多核苷酸,例如脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),以及RNA或DNA的类似物或衍生物。核酸分子是核苷酸的线性聚合物,通过3′,5′磷酸二酯键连接。在DNA(脱氧核糖核酸)中,糖基为脱氧核糖且核苷的碱基是腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶。RNA(核糖核酸)以核糖作为糖且尿嘧啶代替胸腺嘧啶。在术语“核酸”中也包括例如肽核酸(PNA)、硫代磷酸酯DNA,以及其它的这类类似物和衍生物或其组合的核酸类似物。
此处使用的术语“多核苷酸”指的是包含至少两个连接的核苷酸或核苷酸衍生物的寡聚物或聚合物,包括脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)和包含例如核苷酸类似物或磷酸二酯键以外的“主链”键(例如磷酸三酯键、氨基磷酸酯键、甲基膦酸二酯键、磷酸硫酯键(phophorothioate bond)、硫酯键或肽键(肽核酸))的DNA或RNA衍生物。虽然本领域人员可以认识到寡核苷酸(例如PCR引物)通常长度少于约50~100个核苷酸,但是此处使用的术语“寡核苷酸”基本上与“多核苷酸”同义。
多核苷酸也可以包含一个或多个对切割具有相对抵抗力的键,例如可以包括通过肽核酸键连接的核苷酸以及至少一个通过磷酸二酯键等连接的在3′末端的核苷酸的嵌合寡核苷酸引物,且能够通过聚合酶延伸。肽核酸序列可以使用公知的方法制备(参见,例如,Weiler等(1997)Nucleic acids Res.25:2792-2799)。
多核苷酸可以是大的核酸分子的一部分,例如基因的部分,其包含多态性区域,或者染色体基因外区域的部分,例如部分核苷酸重复序列区域(例如短串联重复序列(STR)位点、可变数目串联重复序列(VNTR)位点、微卫星位点或小卫星位点。多核苷酸也可以是单链或双链,包括例如DNA-RNA杂交体,或者可以是三链或四链。当所述多核苷酸为双链DNA时,它可以是A、B、L或Z构型,且单个多核苷酸可以包含这些构型的组合。
此处使用的DNA或核酸同系物指的是包含预选的保守核苷酸序列(例如编码治疗多肽序列)的核酸。术语“基本同源”意思是与其具有至少80%、至少90%或至少95%的同源性或更少的同源性或同一性百分率和保守的生物活性或功能。
术语“同源性”和“同一性”经常交换使用。关于这一点,例如通过使用GAP计算机程序比较序列信息可以确定同源性或同一性百分比。所述GAP程序使用Needleman和Wunsch的对齐方法(J.Mol.Bio l.48:443(1970),其由Smith和Waterman修正(Adv.Appl.Math.2:482(1981)。简要地说,所述GAP程序将相似性定义为相似的对齐标志(例如核苷酸或氨基酸)的数目除以两个序列中较短者的标志的总数。GAP程序的缺省参数可以包括:(1)一元比较矩阵(包含1为相同和0为不相同的值)和Gnbskov和Burgess,Nucl.Acids Res.14:6745(1986)的加权比较矩阵,其由Schwartz和Dayhoff编辑,ATLAS OF PROTEINSEQUENCE AND STRUCTURE,National Biomedical ResearchFoundation,pp.353 358(1979)描述;(2)各间隙3.0的罚项(penalty)和各间隙中每个符号的额外0.10的罚项;以及(3)末端间隙没有罚项。
任何两个核酸分子是否具有至少80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%"相同"的核苷酸序列可以使用已知的计算机算法测定,例如“FASTA”程序,使用例如Pearson和Lipman,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:2444(1988)中的缺省参数。可选择地,国家生物技术情报中心(National Center for Biotechnology Information)数据库的BLAST功能可用于测定同一性。
通常,序列对齐以便获得最高阶的匹配。“同一性”本身具有本领域公认的意思且可以使用公开的技术计算(参见,例如:ComputationalMolecular Biology,Lesk,A.M.编辑,Oxford University Press,New York,1988;Biocomputing:Informatics and Genome Proj ects,Smith,D.W.编辑,Academic Press,New York,1993;Computer Analysis of SequenceData,Part I,Griffin,A.M.和Griffin,H.G.编辑,Humana Press,NewJersey,1994;Sequence Analysis in Molecular Biology,von Heinje,G.,Academic Press,1987;和Sequence Analysis Primer,Gribskov,M.和Devereux,J.编辑,M Stockton Press,New York,1991)。尽管存在许多测量两个多核苷酸或多肽序列之间同一性的方法,术语“同一性”已被技术人员公知(Carillo,H.& Lipton,D.,SIAM J Applied Math 48:1073(1988))。通常用于测定两个序列之间同一性或相似性的方法包括,但不限于在Guide to Huge Computers,Martin J.Bishop编辑,AcademicPress,San Diego,1994,和Carillo,H.& Lipton,D.,SIAM J AppliedMath 48:1073(1988)中披露的那些方法。测定同一性或相似性的方法编篡在计算机程序中。测定两个序列之间同一性或相似性的计算机程序方法包括,但不限于GCG程序包(Devereux,J.等,Nucleic AcidsResearch 12(I):387(1984))、BLASTP、BLASTN、FASTA(Atschul,S.F.等,J.Molec.Biol.215:403(1990))。
因此,此处使用的术语“同一性”表示测试和基准多肽或多核苷酸之间的比较。例如测试多肽可被定义为具有与基准多肽90%或更多相同的任何多肽。
此处使用的术语至少“90%相同”指的是相对于基准多肽具有90~99.99的同一性百分比。90%或更高水平的同一性预示这样的事实:假定为了示例目的,比较100个氨基酸的长度的测试和基准多肽。在测试的多肽中,不超过10%的氨基酸(例如,100个中有10个)与基准多肽的氨基酸不同。可以在测试和基准多核苷酸之间进行类似的比较。这些差异可能代表随机分布在氨基酸序列整个长度上的点突变,或者它们簇集在一个或多个改变长度直到最大允许量(例如10/100)的氨基酸差异的位置(约90%同一性)。差异定义为核酸或氨基酸取代或缺失。
术语基本上相同的或基本上同源的或相似如相关领域的技术人员所理解的变化,且通常意指至少60%或70%,优选意指至少80%、85%,或更优选至少90%,而且最优选至少95%的同一性。
此处使用的基本上纯的意指充分同质而表现为没有通过本领域技术人员用于评价这一纯度的标准分析方法(例如薄层色谱法(TLC)、凝胶电泳、高效液相色谱法(HPLC)和质谱法(MS))容易检测到的杂质,或者充分地纯从而进一步纯化将不能可觉察地改变该物质的物理和化学性质(例如酶学和生物活性)。纯化化合物以产生基本化学纯的化合物的方法对于本领域技术人员来说是已知的。然而,基本化学纯化合物可以是立体异构体的混合物。在此情况下,进一步纯化可能增加化合物的特异性活性。
调节LDL受体基因家族成员活性的特定药物的合成
调节LDL受体基因家族成员(例如,类维生素A结合蛋白受体)活性的药物的合成可以使用本领域技术人员已知的标准合成技术或使用本领域已知的方法结合此处描述的方法进行。参见,例如美国专利申请公开2004/0102650和Um,S.J.等,Chem.Pharm.Bull.,52:501-506(2004)。此外,调节LDL受体基因家族成员活性的几种药物可以从不同的供应商购买。作为进一步的指导,也可以使用下述的合成方法。
在一些实施方式中,LDL受体基因家族成员结合相似的配体。在一些实施方式中,在不同组织或细胞中表达的LDL受体基因家族成员能够结合相同的配体或药物。在一些实施方式中,与视网膜和/或RPE细胞以外的组织或细胞中的LDL受体基因家族成员相互作用的药物也能够与视网膜和/或RPE细胞中的LDL受体基因家族成员相互作用。能够与LDL受体基因家族成员相互作用的药物是本领域已知的和此处设想的。例如US 2003/0202974、WO 06/037335、WO03/080103、US 2004/0198705、WO 04/084876、US 2006/0029609、US 2005/0026823、US 2005/0100986、US 2005/0089932、US2005/0042227、US 2004/0204357、US 2004/0198705、US 2004/0049010、US 2003/0202974、US 2003/0181660、US 2003/0082640、US2003/0157561和US 2003/0077672(所有以参阅的方式引入)。
所述调节眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员活性的药物优选通过此处列出的方法鉴别。例如,所述药物可以是抗体、多肽、核酸、多核酸、聚合物、内源性结合配体、低分子量有机化合物、Ca2+清除剂、还原剂以及这些药物任意的片段和衍生物。
在一个实施方式中,所述药物竞争性抑制视黄醇与视黄醇结合蛋白(RBP)或视黄醇与光感受器间类维生素A结合蛋白(IRBP)的结合或复合。例如这种化合物可以是特异性地与视黄醇化合物或与视黄醇结合蛋白或与光感受器间类维生素A结合蛋白以空间抑制与视黄醇化合物或与视黄醇结合蛋白或与光感受器间类维生素A结合蛋白的进一步结合的方式相互反应的化合物(参见,例如美国专利申请No.2006/0094063,其以参阅的方式引入)。
在另一实施方式中,所述药物竞争性抑制类维生素A结合蛋白或光感受器间类维生素A结合蛋白与视网膜和/或视网膜色素上皮细胞中的LDL受体家族成员结合。例如,这种药物可以是与维生素A结合蛋白或光感受器间类维生素A结合蛋白或与视网膜和/或视网膜色素上皮细胞中的LDL受体基因家族成员以空间抑制类维生素A结合蛋白或光感受器间类维生素A结合蛋白与视网膜和/或视网膜色素上皮细胞中的LDL受体家族成员的结合或进一步的结合的方式特异性地相互作用的化合物。
在再另一实施方式中,所述药物竞争性抑制类维生素A结合蛋白与视网膜和/或视网膜色素上皮细胞中LDL受体基因家族成员的辅助受体(co-receptor)的结合。
在另一实施方式中,所述药物通过阻断受体蛋白上的足够量的结合位点和/或阻断类维生素A结合蛋白,抑制类维生素A结合蛋白与LDL受体基因家族成员的结合,以便它维持正常的治疗效果而不抑制视网膜和/或RPE细胞中受体蛋白的结合。在一些实施方式中,所述药物能够结合足够量的视网膜和/或RPE细胞中受体蛋白上的结合位点,由此抑制类维生素A结合蛋白与视网膜和/或RPE细胞中受体蛋白的结合。在一些实施方式中,所述药物能够结合视网膜和/或RPE细胞中的受体蛋白并因此抑制类维生素A结合蛋白与受体蛋白的结合。在一些实施方式中,所述药物能够结合类维生素A结合蛋白,由此阻止其结合视网膜和RPE细胞中的受体蛋白。
在另一实施方式中,所述药物竞争性抑制治疗药物与视网膜和/或视网膜色素上皮细胞中LDL受体基因家族成员的结合。在另一实施方式中,所述药物竞争性抑制抗生素药物与视网膜和/或视网膜色素上皮细胞中LDL受体基因家族成员的结合。在另一实施方式中,所述药物竞争性抑制氨基糖苷类药物与视网膜和/或视网膜色素上皮细胞中LDL受体基因家族成员的结合。
在再进一步的实施方式中,所述药物增加视网膜和/或视网膜色素上皮细胞中类维生素A的摄取。在进一步的实施方式中,所述药物增加RBP或IRBP与LDL受体基因家族成员结合。
在另一实施方式中,所述药物阻止视黄醇、RBP、RBP-视黄醇复合体、IRBP、IRBP-视黄醇、TTR或RBP-视黄醇-TTR与视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的结合。在另一实施方式中,所述药物抑制视网膜和/或RPE细胞中类维生素A的摄取。
在另一实施方式中,所述药物阻止视网膜和/或RPE细胞中治疗药物的摄取。在另一实施方式中,所述药物阻止视网膜和/或RPE细胞中抗生素药物的摄取。在另一实施方式中,所述药物阻止视网膜和/或RPE细胞中氨基糖苷类药物的摄取。在另一实施方式中,所述药物阻止视网膜和/或RPE细胞中庆大霉素的摄取。
在再另一实施方式中,所述药物有改变视网膜和/或视网膜色素上皮细胞中LDL受体基因家族成员的表达的能力。例如,在正常表达这种LDL受体基因家族成员的细胞中,所述药物可以降低LDL受体基因家族成员的表达,或可选择地,所述药物可以增加细胞中LDL受体基因家族成员的表达。例如,MPR已知降低血清中视黄醇和RBP的水平。用MPR对小鼠进行长期处理可以导致负责RBP的转胞吞的RPE中确认的LDL受体基因家族蛋白的表达降低,由此建立RPE中LDL受体基因家族蛋白与血清RBP-视黄醇之间的关系。
其他的改变LDL受体基因家族成员表达的方法在本领域是已知的。例如核酸序列可用于改变LDL受体基因家族成员的表达。参见,例如US 2004/0198705,0176~0186段和WO2005/070965。
此外,所述药物有改变细胞中LDL受体基因家族成员的辅助受体的表达的能力。例如,所述药物可以降低正常表达这种LDL受体基因家族成员的细胞中LDL受体基因家族成员的辅助受体的表达,或可选择地,所述药物可以增加细胞中LDL受体基因家族成员的辅助受体的表达。
此处设想的药物可以选自天然存在的和合成的化合物的库,其随机地测试对结合的改变。
多肽和蛋白
在一个实施方式中,所述药物是多肽。例如,该多肽可以选自RBP结合蛋白受体域及其片段、RBP结合蛋白辅助受体域及其片段、结合LDL受体基因元件的内源性配体、修饰的类维生素A结合蛋白及其片段、类维生素A结合蛋白的片段、LDL受体基因家族拮抗剂,例如受体相关蛋白(RAP),以及这些多肽的任何功能性同系物。
在一个实施方式中,所述药物是能结合类维生素A结合蛋白的LDL受体基因家族成员的域。优选地,所述LDL受体基因家族成员的域能够结合例如RBP或IRBP的类维生素A结合蛋白。在一个实施方式中,所述域是巨蛋白域。在一个实施方式中,所述域是LRP域。
已显示:LRP的补体型重复序列(complement type repeat)能够结合称为RAP的蛋白。更具体地,LRP的簇11的8个补体型重复序列的每一个能够结合RAP,除了重复序列8之外(其与其它重复序列的差别在于它缺少带负电荷的氨基酸)(Andersen等,2000,J.Biol.Chem.275:21017-21024)。
因此,优选所述LDL受体基因家族成员的域包括至少一个补体型重复序列,更优选地至少两个补体型重复序列。设想LDL受体基因家族的其它域,例如LDL受体基因家族的域包括,例如2个补体型重复序列、3个补体型重复序列、4个补体型重复序列、5个补体型重复序列、6个补体型重复序列、7个补体型重复序列、8个补体型重复序列、9个补体型重复序列、10个补体型重复序列、11个补体型重复序列或超过11个补体型重复序列。在优选的实施方式中,LDL受体基因家族成员的域包括2个补体型重复序列。对于LDL受体基因家族成员的特定域,参见,例如US 2004/0198705,0143-0164段。
在另一实施方式中,所述多肽是类维生素A结合蛋白的片段。优选地,这种片段能够与视网膜和RPE细胞中的LDL受体基因家族成员联合。此外,这种类维生素A结合蛋白的片段不能结合或联合类维生素A(例如,举例来说,视黄醇)。在此情况下,类维生素A结合蛋白的片段可以结合视网膜和RPE细胞中的LDL受体基因家族成员,并因此抑制视黄醇-RBP复合体或视黄醇-RBP-TTR复合体与所述LDL受体基因家族成员的结合。
在一个实施方式中,所述药物是可以与能与类维生素A结合蛋白结合的视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员联合的RAP片段。
在另一实施方式中,所述药物为LDL受体基因家族任意成员的内源性配体。LDL受体基因家族成员已知分享共同的内源性配体(见上述)。LDL受体基因家族成员(例如LRP和巨蛋白)的内源性配体的实例在上面已给出。
在一个实施方式中,所述多肽是轻链(Klassen等Light Chains area Ligand for Megalin.J.Appl.Physiol.98:257-263,2005)。
在一个实施方式中,所述多肽为视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的拮抗剂。多肽可以对其调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的活性的能力进行筛选。在一个实施方式中,多肽可以对其抑制类维生素A摄取进入RPE细胞的能力进行筛选。在另一实施方式中,多肽可以对其抑制IRBP-视黄醇和/或RBP-视黄醇摄取进入RPE细胞的能力进行筛选。在另一实施方式中,多肽可以对其抑制治疗药物摄取进入视网膜和/或RPE细胞的能力进行筛选。在另一实施方式中,多肽可以对其使其能够抑制治抗生素药物(例如,举例来说,氨基糖苷类药物)摄取进入视网膜和/或RPE细胞的能力进行筛选。
核酸
在一个实施方式中,所述药物为核酸序列。优选地,这种核酸序列潜在地改变视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的表达。在一个实施方式中,所述LDL受体基因家族成员是类维生素A结合蛋白受体。
在一个实施方式中,核酸序列包括编码视网膜和/或RPE细胞中存在的LDL受体基因家族成员的反义RNA或小干扰RNA(smallinterfering RNA)(siRNA)的DNA序列,或者所述核酸序列是视网膜和RPE细胞中LDL受体基因家族成员的反义RNA。其同系物也在本公开的范围之内。在一些实施方式中,所述LDL受体基因家族成员是类维生素A结合蛋白。
此外,所述核酸序列可以包括抗原核酸序列,其能够与编码视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的基因杂交,并由此抑制所述基因的转录。所述抗原核酸序列也能够与所述基因的任意部分杂交,例如与所述基因的启动子和/或与内含子和/或与外显子杂交。所述抗原核酸序列可以是任何种类的核酸,例如DNA、RNA、LNA或PNA或siRNA。
此处使用的术语“反义RNA”意为包括从视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的非编码DNA链转录的RNA序列,或者能够在严格条件下杂交LDL受体基因家族成员mRNA的RNA序列或其片段。
如果所述核酸序列是编码视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的反义RNA的DNA序列或其同系物,这种核苷酸序列优选可操作地连接指引此处公开的特殊实施方式的细胞中所述DNA序列的转录的核苷酸序列。
在另一实施方式中,所述核酸序列包括编码视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的序列或其同系物或其片段。这种核酸序列优选可操作地连接指引本发明的特殊实施方式的细胞中所述DNA序列的转录的核苷酸序列。
许多种指引DNA序列转录的核苷酸序列对于本领域技术人员来说是已知的,并且这种序列应根据个别情况下的特殊需要进行选择。例如,这种序列可以是原核,真核或病毒源的启动子序列和增强子序列,或者它们可以是合成序列。
所述核酸序列可以包含在载体中且本领域技术人员已知的任何合适的载体均可以使用。载体能够输送核酸分子进入宿主细胞。这种载体包含非天然发现邻近视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员核酸序列的核酸序列。
载体是可以用于将DNA序列从一个有机体转移到另一个有机体的质粒。载体为可复制结构,其可以是任何核酸(包括DNA、RNA、LNA和PNA)。一旦被转化到合适的宿主中,载体进行复制并且不依赖宿主的基因组而发挥作用,或者在某些情况下可以整合到基因组中。
通常,载体为病毒衍生的载体、逆转录病毒衍生的载体、噬菌体、质粒、粘粒、可整合的DNA片段(即,通过重组可整合进入宿主基因组)、细菌或真核细胞。
低分子量有机化合物
在某些实施方式中,所述调节视网膜和/或RPE细胞中的LDL受体基因家族成员活性的药物为低分子量有机化合物。在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物具有正电荷。在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物具有多于1个的正电荷。在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物具有2个正电荷。在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物具有3个正电荷。在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物具有4个正电荷。在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物具有5个正电荷。在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物具1、2、3、4或多于4个的正电荷。通过选择具有正电荷的低分子量有机化合物,有可能阻断受体蛋白上足够数目的结合位点。已知LDL受体基因家族成员中的结合位点包含能够与阳离子物质相互作用的阴离子氨基酸残基(见上)。
在某些实施方式中,此处提供的所述低分子量化合物具有氨基。在某些实施方式中,所述低分子量化合物具有2个氨基。在某些实施方式中,所述低分子量化合物具有多于1个的氨基。在某些实施方式中,所述低分子量化合物具有能够接受质子的功能(基团)。在某些实施方式中,所述低分子量化合物具有多于1个能够接受质子的功能(基团)。在某些实施方式中,所述低分子量化合物具有多于1个能够接受多于1个的质子的功能(基团)。适合的能够接受质子的功能团为氨基。
在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物具有通式(I)的结构:
其中,L为键、芳基、包含0-3个N原子的杂芳基、C3-C8碳环烷基(carbocycloalkyl)、包含0-3个N原子的C3-C8杂环烷基,其中所述芳基、杂芳基、碳环烷基或杂环烷基任选地被下述基团取代:O(氧)、OH、苯基、卤化物、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、杂芳基、芳基-(C1-C4烷基)、杂芳基-(C1-C4烷基)、杂环烷基-(C1-C4烷基)、环烷基烷基、O-(C1-C4烷基)、O(COR10)、-CO2H、-CO2R10、-C(O)R10、-CON(R10)2、-NHC(O)R10、-C(OH)(R10)2、四唑基、-C(O)NHSO2R10、-CHOHCF3、-COCF3、-SO2NHC(O)R10或-N(R10)2,其中各R10独立地为H或选自低级烷基、低级氟代烷基、低级烯基、低级炔基、C3-C6环烷基、苯基或苄基的任选取代基团;
R1和R2各自独立地选自键和C1-C10烷基,其中所述C1-C10烷基任选地被选自下述基团的取代基取代至少一次:O、OH、苯基、胺(NH2)、亚胺(NH)、卤素、烷基、烯基或炔基、取代的低级烷基、取代的低级烯基或炔基、芳基、杂环基(heterocyclyl)、杂芳基、芳基-(C1-C4)-烷基、杂芳基-(C1-C4)-烷基、杂环基-(C1-C4)-烷基、环烷基烷基、环烷基、烷氧基、羧基、三氟甲基、氰基、氨基或硝基,其中所述C1-C10烷基中的任意碳原子任选地被氧、氮、硫或硅替代;
R3、R4、R5和R6单独地选自氢、OH、三氟甲基、C(NH)NH2、氰基、氨基、硝基、选自烷基、杂烷基、烯基、炔基、苯基、苄基、芳基、杂环烷基、杂芳基、芳基-(C1-C4)-烷基、杂芳基-(C1-C4)-烷基、杂环基-(C1-C4)-烷基、环烷基烷基、环烷基的任选取代的基团,其中所述任选取代的基团具有选自下述基团的取代基:H、O(氧)、OH、苯基、亚胺(NH)、卤素、C1-C4烷基、C2-C4烯基或C2-C4炔基、芳基、杂环基、杂芳基、芳基-(C1-C4)-烷基、杂芳基-(C1-C4)-烷基、杂环基-(C1-C4)-烷基、环烷基烷基、环烷基、烷氧基、羧基、三氟甲基、氰基、氨基和/或硝基;或者
R3、R4、R5和R6中的一个或多个为连接到L上的键;或者
R3、R4、R5和R6中的一个或多个与R1、R2、R3、R4、R5、R6中的另一个连接和/或与L连接,由此形成环;
其中N′和N"任选地具有另外的连接基团,由此形成季铵盐;和
其药学上可接受的盐、药学上可接受的N-氧化物、药学活性代谢物、药学上可接受的前药和药学上可接受的溶剂合物。
在某些实施方式中,N′和N"被至少4个原子分隔。
在某些实施方式中,L选自环戊基、呋喃、噻吩基、吡咯、咪唑、噁唑、吡咯烷、四氢呋喃和四氢噻吩。在某些实施方式中,L为呋喃或吡咯。在某些实施方式中,L为四氢呋喃。在某些实施方式中,L选自吡啶、嘧啶、四氢吡喃、哌啶、哌嗪、环己基和苯基。在某些实施方式中,L为环己基或苯基。在某些实施方式中,L为键。
在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物具有通式(II)的结构:
通式(II),
其中:
各R9独立地选自H、OH、O-(C1-C4烷基)、O(COR10)、卤化物、C1-C4烷基、(C1-C4烷基)-氨基、-N(R10)2和芳基;以及
其它变量为此处所描述的。
在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物具有通式(III)的结构:
其中:
各R9独立地选自H、OH、O-(C1-C4烷基)、O(COR10)、卤化物、C1-C4烷基、(C1-C4烷基)-氨基、-N(R10)2和芳基;以及
其它变量为此处所描述的。
在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物具有通式(IV)的结构:
其中:
各n独立地为0、1、2或3;以及
变量为此处上面所描述的。
在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物具有通式(V)的结构:
其中:
各n独立地为0、1、2或3;以及
其它变量为此处所描述的。
在某些实施方式中,各n为1。
在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物选自1,2-二氨基乙烷、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛烷、3-甲氨基-1-(4-甲基哌嗪)-丙-2-醇、4-哌嗪苯胺、1-(3-氯苯基)哌嗪二氢氯化物、哌嗪-2-酮盐酸、2-[4-(2-氨乙基)-哌嗪-1-基]-乙胺、哌嗪(pierazine)、2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪、3,5-二氨基-1,2,4-三唑、丙二酰胺(melonamide)、精氨酸HCl、哌啶、2,5-哌嗪二酮、无水哌嗪、哌嗪-2-酮HCl和1-(2-嘧啶基)哌嗪二氢氯化物;及其药学上可接受的盐。
在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物选自2-[4-(2-氨乙基)哌嗪-1-基]-乙胺、3-甲氨基-1-(4-甲基哌嗪)-丙-2-醇和哌嗪。
在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物为哌嗪。
在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物选自1,2-二氨基乙烷、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷和1,8-二氨基辛烷。
在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物选自1,2-二氨基乙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷和1,7-二氨基庚烷。
在某些实施方式中,所述低分子量有机化合物为1,6-二氨基己烷。
在一个实施方式中,所述药物选自4,4′-二氨基二环己基甲烷、反式-1,4-二氨基环己烷1,3-二(氨甲基)-环己烷1,4-二(氨甲基)-环己烷对苯二甲基二胺间苯二甲基二胺1-(吡啶-4-基)-哌嗪1-[4-((哌啶-1-基)甲基)苯甲基]哌啶2,3,5,6-四甲基-1,4-苯二甲基二胺,二氢氯化物2,5-二甲基-1,4-苯二甲基二胺,二氢氯化物α,α′-(二甲基氨基)-对二甲苯,二氢溴化物α,α′-(三甲基铵)-2,5-二甲基-对二甲苯,二氯化物(Sigma/aldrich S111333)、N-(4-胍基甲基-苯基)-胍3-氨甲基苯甲脒,二氢氯化物4-(氨甲基)苯甲脒二氢氯化物4-氨甲基-2,3,5,6-四氯-苄胺,二氢氯化物4-氨甲基-2,3,5,6-四氟-苄胺,二氢氯化物2,6-二烯丙基-1,2,3,5,6,7-六氢吡咯[3,4-f]异吲哚,二氢氯化物2-(4-氨甲基-苯基)-乙胺,二氢氯化物1,4-(二脒基)苯,二氢氯化物2-(4-(2-氨乙基)苯基)乙胺,二氢氯化物3-(4-甲基哌嗪-1-基)-1-丙胺2-氨基-1-(4-(氨甲基)苯基)乙醇,二氢氯化物1,4-二(2-氨基-1-羟乙基)苯,二氢氯化物2-(4-甲基哌嗪-1-基)乙胺,三氢氯化物4-(4-甲基哌嗪-1-基)-1-丁胺,三氢氯化物2-(哌嗪-1-基)乙胺,三氢氯化物3-(哌嗪-1-基)-1-丙胺,三氢氯化物3-(4,4-二甲基哌嗪-1-基)-1-丙胺1-(2-氨基乙基)哌啶-4-胺,三氢氯化物1-(3-氨基丙基)哌啶-4-胺,三氢氯化物2-(哌啶-4-基)乙胺,二氢氯化物3-(哌啶-4-基)-1-丙胺,二氢氯化物(2R,3S,4S,5R)-2,5-二(氨甲基)-四氢呋喃-3,4-二醇,二氢氯化物(2R,3S,4S,5R)-2,5-二(胍基甲基)-四氢呋喃-3,4-二醇,二氢氯化物(2R,3S,4S,5R)-2,5-二(2-氨基乙基)-四氢呋喃-3,4-二醇,二氢氯化物(2R,3S,4S,5R)-2,5-二(2-胍基乙基)四氢呋喃-3,4-二醇,二氢氯化物4-(哌啶-4-基)哌啶二氢氯化物(2R,3S,4S,5R)-2-(2-氨基乙基)-5-(氨甲基)-四氢呋喃-3,4-二醇二氢氯化物(2S,3S,4R,5S,6S)-5-氨基-2-(氨甲基)-6-甲氧基-四氢-2H-吡喃-3,4-二醇,二氢氯化物(2R,3S,4R,5R,6S)-5-氨基-2-(2-氨基乙基)-6-甲氧基-四氢-2H-吡喃-3,4-二醇,二氢氯化物 (2R,3R,4R,5R)-1,6-二氨基己烷-2,3,4,5-四醇,二氢氯化物(2S,3R,4R,5R)-1,6-二氨基己烷-2,3,4,5-四醇,二氢氯化物和(2S,3R,4S,5R)-1,6-二氨基己烷-2,3,4,5-四醇,二氢氯化物
在另一实施方式中,所述药物选自4,4′-二氨基二环己基甲烷反式-1,4-二氨基环己烷二(氨甲基)-环己烷1,4-二(氨甲基)-环己烷对苯二甲基二胺间苯二甲基二胺1-[4-((哌啶-1-基)甲基)苄基]哌啶2,3,5,6-四甲基-1,4-苯二甲基二胺,二氢氯化物2,5-二甲基-1,4-苯二甲基二胺,二氢氯化物α,α′-(二甲基氨基)-对二甲苯,二氢溴酸盐α,α′-(三甲基铵)-2,5-二甲基-对二甲苯,二氯化物N-(4-胍基甲基-苯基)-胍3-氨甲基苯甲脒,二氢氯化物4-(氨甲基)苯甲脒,二氢氯化物4-氨甲基-2,3,5,6-四氯-苄胺,二氢氯化物4-氨甲基-2,3,5,6-四氟-苄胺,二氢氯化物2-(4-氨甲基-苯基)-乙胺,二氢氯化物1,4-(二脒基)苯,二氢氯化物2-(4-(2-氨乙基)苯基)乙胺,二氢氯化物2-氨基-1-(4-(氨甲基)苯基)乙醇,二氢氯化物1,4-二(2-氨基-1-羟乙基)苯,二氢氯化物和
在一个实施方式中,所述药物选自反式-1,4-二氨基环己烷1,3-二(氨甲基)-环己烷1,4-二(氨甲基)-环己烷对苯二甲基二胺间苯二甲基二胺2,5-二甲基-1,4-苯二甲基二胺,二氢氯化物α,α′-(二甲基氨基)-对二甲苯,二氢溴酸盐α,α′-(三甲基铵)-2,5-二甲基-对二甲苯,二氯化物N-(4-胍基甲基-苯基)-胍3-氨甲基苯甲脒,二氢氯化物4-(氨甲基)苯甲脒二氢氯化物2-(4-氨甲基-苯基)-乙胺,二氢氯化物2-(4-(2-氨乙基)苯基)乙胺,二氢氯化物和1,4-二(2-氨基-1-羟乙基)苯,二氢氯化物
在一个实施方式中,所述药物选自(2R,3S,4S,5R)-2,5-二(氨甲基)-四氢呋喃-3,4-二醇,二氢氯化物(2R,3S,4S,5R)-2,5-二(胍基甲基)-四氢呋喃-3,4-二醇,二氢氯化物(2R,3S,4S,5R)-2,5-二(2-氨基乙基)-四氢呋喃-3,4-二醇,二氢氯化物(2R,3S,4S,5R)-2,5-二(2-胍基乙基)四氢呋喃-3,4-二醇,二氢氯化物(2R,3S,4S,5R)-2-(2-氨基乙基)-5-(氨甲基)-四氢呋喃-3,4-二醇二氢氯化物(2S,3S,4R,5S,6S)-5-氨基-2-(氨甲基)-6-甲氧基-四氢-2H-吡喃-3,4-二醇,二氢氯化物和(2R,3S,4R,5R,6S)-5-氨基-2-(2-氨基乙基)-6-甲氧基-四氢-2H-吡喃-3,4-二醇,二氢氯化物
在一个实施方式中,所述药物选自1-(吡啶-4-基)-哌嗪3-(4-甲基哌嗪-1-基)-1-丙胺2-(4-甲基哌嗪-1-基)乙胺,三氢氯化物4-(4-甲基哌嗪-1-基)-1-丁胺,三氢氯化物2-(哌嗪-1-基)乙胺,三氢氯化物3-(哌嗪-1-基)-1-丙胺,三氢氯化物3-(4,4-二甲基哌嗪-1-基)-1-丙胺1-(2-氨基乙基)哌啶-4-胺,三氢氯化物1-(3-氨基丙基)哌啶-4-胺,三氢氯化物2-(哌啶-4-基)乙胺,二氢氯化物3-(哌啶-4-基)-1-丙胺,二氢氯化物和4-(哌啶-4-基)哌啶二氢氯化物
在一个实施方式中,所述药物选自3-(4-甲基哌嗪-1-基)-1-丙胺4-(4-甲基哌嗪-1-基)-1-丁胺,三氢氯化物3-(4,4-二甲基哌嗪-1-基)-1-丙胺2-(哌啶-4-基)乙胺,二氢氯化物和4-(哌啶-4-基)哌啶二氢氯化物
在一个实施方式中,所述药物选自(2R,3R,4R,5R)-1,6-二氨基己烷-2,3,4,5-四醇,二氢氯化物(2S,3R,4R,5R)-1,6-二氨基己烷-2,3,4,5-四醇,二氢氯化物和(2S,3R,4S,5R)-1,6-二氨基己烷-2,3,4,5-四醇,二氢氯化物
在另一实施方式中,所述药物选自反式-1,4-二氨基环己烷、1,3-二(氨甲基)-环己烷、1,4-二(氨甲基)-环己烷、对苯二甲基二胺、间苯二甲基二胺、1-(4-(吡啶-4-基)-哌嗪、2,5-二甲基-1,4-苯二甲基二胺二氢氯化物、α,α′-(二甲基氨基)-对二甲苯二氢溴化物和(Sigma/aldrich S111333)。
在一个实施方式中,所述化合物选自反式-1,4-二氨基环己烷、1,3-二(氨甲基)-环己烷、1,4-二(氨甲基)-环己烷、对苯二甲基二胺、间苯二甲基二胺、2,5-二甲基-1,4-苯二甲基二胺二氢氯化物、α,α′-(二甲基氨基)-对二甲苯二氢溴化物。
在另一实施方式中,所述化合物选自反式-1,4-二氨基环己烷、对苯二甲基二胺、间苯二甲基二胺、2,5-二甲基-1,4-苯二甲基-二胺二氢氯化物、1-(吡啶-4-基)-哌嗪、α,α′-(二甲基氨基)-对二甲苯二氢溴化物。
在另一实施方式中,所述化合物选自对苯二甲基二胺、1-(吡啶-4-基)-哌嗪、α,α′-(二甲基氨基)-对二甲苯二氢溴化物。
在另一实施方式中,所述化合物选自反式对苯二甲基二胺和α,α′-(二甲基氨基)-对二甲苯二氢溴化物。
在一个实施方式中,所述低分子量有机化合物抑制类维生素A摄取进入RPE细胞。在另一实施方式中,所述低分子量有机化合物抑制RBP-视黄醇和/或IRBP-视黄醇摄取进入RPE细胞。在另一实施方式中,所述低分子量有机化合物抑制视网膜毒性的治疗药物摄取进入RPE细胞。
氨基糖苷类的衍生物
在另一实施方式中,调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员活性的药物是氨基糖苷类的衍生物。氨基糖苷类已显示结合LDL受体基因家族成员。参见,例如WO 2004/084876。氨基糖苷类的衍生物已显示具有作为LDL受体基因家族成员的拮抗剂的潜能。参见,例如WO 2004/084876。在一个实施方式中,所述药物是庆大霉素、多粘霉素B、抑肽酶、天花粉蛋白、丁胺卡那霉素、卡那霉素、新霉素、奈替米星、巴龙霉素、链霉素、妥布拉霉素或阿泊拉霉素的衍生物。在一个实施方式中,所述药物是庆大霉素、多粘霉素B、抑肽酶或天花粉蛋白的衍生物。在另一实施方式中,所述药物是庆大霉素的衍生物。在另一实施方式中,所述药物是选自Garoseamine、脱氧链霉胺(purposamine和2-脱氧链霉胺的庆大霉素衍生物。
Ca2+清除剂
已知LDL受体家族成员结合Ca2+,其被认为有助于受体稳定并维持受体处于它的天然构象,该天然构象对于特定配体与受体的结合是关键的(Andersen等J.Biol.Chem.Vol 275,no.28,21017-21024,2000)。特定蛋白配体,例如,举例来说,RBP、IRBP和RAP结合天然构象的受体蛋白。在一些实施方式中,所述药物是用于调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员活性的Ca2+清除剂。在一些实施方式中,Ca2+清除剂降低所述受体蛋白的稳定性。在一些实施方式中,Ca2+清除剂是EDTA。在一些实施方式中,所述Ca2+清除剂添加第二种药物。
二硫化物还原剂
在所述LDL受体基因家族成员中存在的配体结合(补体)型富含半胱氨酸的重复序列含有多个二硫键,其造成受体蛋白的三维结构(Andersen等J.Biol.Chem.Vol 275,no.28,21017-21024,2000)。仅当所述受体蛋白处于它的天然形式时,特定蛋白配体,例如,举例来说,RBP和IRBP识别并结合LDL受体基因家族成员。二硫键的还原破坏了所述受体蛋白的天然构象并明显抑制蛋白配体的结合(参见例如US2003/0202974)。在一个实施方式中,所述药物是还原剂。在另一实施方式中,所述药物还原受体蛋白中的二硫基。
聚合物
在一些实施方式中,所述药物是聚合物。在一些实施方式中,所述聚合物具有至少一个正电荷。在一些实施方式中,所述聚合物具有多于一个的正电荷。在一个实施方式中,所述聚合物是聚赖氨酸。在另一实施方式中,所述聚合物是聚赖氨酸的衍生物。此处设想的其它聚合物包括在WO 2004/084876和WO 2006/037335中披露的那些聚合物。也设想此处公开的任何肽或蛋白质的聚合物。
抗体
在一些实施方式中,此处用于调节视网膜和/或RPE细胞中的LDL受体基因家族成员活性的药物为抗体。此处描述了特异性地识别视网膜和/或RPE细胞中的LDL受体基因家族成员的抗体以及制备抗体的方法。抗体可以通过商业零售商处获得,例如,举例来说,Fitzgerald Industries International,Inc.(Concord,MA)、Santa CruzTechnologies(Santa Cruz,CA)、Oxford Biomedical Research(Oxford,MI)。可选择地,对视网膜和/或RPE细胞中的LDL受体基因家族成员特异性抗体通过本领域已知的方法获得。
用于生产合适的抗体的免疫原包括在视网膜和/或RPE细胞中表达的LDL受体基因家族的完整成员或其片段和衍生物,或者在视网膜和/或RPE细胞的表面上表达的LDL受体基因家族成员。免疫原包括一个LDL受体基因家族成员的全部或部分,其中这些氨基酸包含在天然靶蛋白上发现的翻译后修饰,例如糖基化。包含蛋白质胞外域的免疫原以本领域已知的各种方法制备,例如使用常规的重组方法表达克隆的基因,或从肿瘤细胞培养上清液(supematants)中分离等。免疫原也可以在体内由编码引入到宿主动物体内的免疫原肽的多核苷酸进行表达。
此处设想的抗体分子包括免疫球蛋白分子,其典型地由重链和轻链组成,各链具有显示与其它免疫球蛋白分子的相似性的恒定区和传达对特定抗原的特异性的可变区。基于重链恒定区中的抗原决定簇,大部分免疫球蛋白可以被分类,例如IgG、IgM、IgA、IgE和IgD;每一类在免疫反应中起不同的作用。
与合适的对照相比,抗体可用于调节生物活性,从而增加或降低测定活性的刺激、抑制或阻断。
抗体调节剂包括特异性地结合视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员并激活受体蛋白的抗体,例如启动信号传导的受体配体结合;特异性地结合LDL受体基因家族成员并抑制另一分子与多肽的结合,由此阻止信号传导途径激活的抗体;结合LDL受体基因家族成员以调节转录的抗体;以及结合LDL受体基因家族成员以调节翻译的抗体。当与合适的对照相比时,调节LDL受体基因家族成员活性或其多核苷酸的抗体,增加或降低至少约10%、至少约15%、至少约20%、至少约25%、至少约50%、至少约100%或至少约2倍、至少约5倍、或至少约10倍或更高的活性或结合。在一个实施方式中,抗体特异性地干扰视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的活性。更具体地,所述抗体特异性地结合视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的胞外域。
在一个实施方式中,所述药物是内抗体(intrabody)。所述内抗体是设计为特异性结合和灭活细胞内靶分子的细胞内表达的单链抗体分子。内抗体已在细胞测定和整个有机体中使用(Chen等,Hum.GeneTher.5:595(1994);Hassanzadeh等,FEBS Lett.437:75(1998)。可诱导表达载体可以用与属于视网膜和/或RPE细胞中表达的LDL受体基因家族的蛋白受体进行特异性反应的内抗体构成。这些载体可以引入到宿主细胞和模型有机体中。
在一个实施方式中,所述药物是“人工”抗体,例如在体外制备并选择的抗体和抗体片段。在一些实施方式中,如上所述,这些抗体出现在噬菌体或其它病毒颗粒的表面上。在其他实施方式中,人工抗体以具有病毒或噬菌体结构蛋白(包括,但不限于M13基因III蛋白)的融合蛋白存在。制备这些人工抗体的方法在本领域是公知的(美国专利Nos.5,516,637、5,223,409、5,658,727、5,667,988、5,498,538、5,403,484、5,571,698和5,625,033)。例如在与选择的抗原结合的噬菌体的基础上选择的人工抗体,可以融合到用于治疗的免疫球蛋白的Fc片段,如在例如US 5,116,964或WO 99/61630中所述。抗体可用于直接或间接地调节细胞的生物活性。主体抗体可以调节与其具有初级相互作用的靶细胞的活性,或者可以通过发挥继发效应(即当初级靶点与其它细胞相互作用或联系时)调节其它细胞的活性。此处提供的抗体可以给与哺乳动物,尤其是人体中达到治疗和/或诊断目的。
在一个实施方式中,所述药物是抗体。在另一实施方式中,所述抗体是人的或人源化抗体。在另一实施方式中,所述抗体是多克隆抗体、单克隆抗体、单链抗体、激动抗体、拮抗抗体、中和抗体或其活性片段。在一个实施方式中,所述抗体的活性片段是特异性结合抗原或表位的片段。在一个实施方式中,所述活性片段是抗原结合片段、Fc片段、cdr片段、VH片段、VL片段或框架片段。在一个实施方式中,所述抗体包括选自免疫球蛋白的可变区、免疫球蛋白的恒定区、免疫球蛋白的重链、免疫球蛋白的轻链和免疫球蛋白的抗原结合区域的至少一个域。在一个实施方式中,所述抗体包括免疫球蛋白的至少一个轻链。
肽适体
用于调节视网膜和/或RPE细胞中的LDL受体基因家族成员活性的另一适合的药物为肽适体。肽适体是充当蛋白功能显性抑制剂的肽或小的多肽。肽适体特异性结合靶蛋白,从而阻断它们的功能(Kolonin等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 95:14266(1998))。由于肽适体的高度选择的性质,它们不仅用于定向于特定的蛋白质,而且定向于给定的蛋白的特定功能(例如,信号功能)。进一步,肽适体可以通过使用调节表达的时间、空间或诱导的方式的启动子以受控的形式表达。肽适体作用显著,因此,它们可用以分析不能获得功能缺失的突变的蛋白。
以高亲和力和特异性结合靶蛋白的肽适体可以通过本领域已知的各种技术分离。通过酵母菌双杂交筛选可以从随机的肽文库中分离肽适体(Xu等,Proc.Nati.Acad.Sci.USA 94:12473(1997))。它们也可以从噬菌体文库(Hoogenboom等,Immunotechnology 4:1(1998))或化学方法产生的肽/文库中分离。
LDL受体基因家族成员的内源性结合配体
如上所述,术语“内源性结合配体”意为包括结合LDL受体基因家族成员(包括巨蛋白和巨蛋白样蛋白)的内源性初级物质,以及当初级结合物质结合LDL受体基因家族成员时与LDL受体基因家族成员的初级结合配体结合的次级内源性物质。基于本说明,本领域技术人员应当理解,检测的和测定的特定内源性结合配体取决于许多因素,包括例如当摄取进入视网膜和/或RPE细胞中时配体易被检测的能力。已知存在许多种巨蛋白结合配体,包括例如上面所列的那些(也参见,Chistensen,I.L.和Willnow,T.E.J.Am.Soc.Nephrol.10,2224-2236,1999)。此处提供的优选内源性巨蛋白结合配体包括类维生素A结合蛋白和光感受器间类维生素A结合蛋白。另外的内源性巨蛋白结合配体可以通过在Christensen等(1992),Chistensen,I.L.和Willnow,T.E.(1999)J.Am.Soc.Nephro l.10,2224-2236、Cui,S.等(1996)Am.J.Physiol.271,F900-F907、Gburek,J.等(2002)J.Am.Soc.Nephrol.13,423-430、Hilpert等(1999),J.Biol.Chem.274,5620-5625、Kanalas,J.J和Makker,S.P.(1991)J.Biol.Chem.266,10825-10829、Kounnas,M.Z.等(1992)J.Biol.Chem.267,21162-21166、Kounnas,M.Z.等(1993)J.Biol.Chem.268,14176-14181、Kounnas,M.Z.等(1995)J.Biol.Chem.270,13070-13075、Moestrup,S.K.等(1993)J.Biol.Chem.268,16564-16570、Moestrup,S.K.等(1995)J.Clin.Invest.96,1404-1413、Moestrup,S.K.等(1996)Proc.Natl.Acad.Sci.USA93,8612-8617、Moestrup,S.K.等(1998)J.Clin.Invest.102,902-909、Nykjaer,A.等(1999)Cell 96,507-515、Orlando,R.A.等(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89,6698-6702、Orlando,R.A.等(1998)J.Am.Soc.Nephrol.9,1759-1766、Stefansson,S.等(1995-A)J.Cell Sci.108,2361-2368、Stefansson,S.等(1995-B)J.Biol.Chem.270,19417-19421、Wilnow,T.E.等(1992)J.Biol.Chem.267,26172-26180、Wilnow,T.E.等(1996)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93,8460-8464和Zheng,G.等(1998)Endocrinology 139,1462-1465中描述的一种或多种方法鉴定。
基于本说明,本领域技术人员应当理解,内源性巨蛋白结合配体的检测和定量方法可以包括许多可用的分析工具中的任一种。例如,这种方法可以包括使用HPLC、NMR或使用本领域已知的标准免疫分析方法。这种免疫分析包括,但不限于使用如RIA、ELISA、“三明治”免疫分析、免疫放射分析、凝胶扩散沉淀反应、免疫扩散分析、原位免疫分析(使用,例如胶体金、酶或放射性同位素标记)、蛋白质印迹、二维凝胶分析、沉淀反应、免疫荧光分析、蛋白A分析和免疫电泳分析的技术的竞争性和非竞争性分析系统。
配体结合区域的鉴定
所述LDL受体基因家族中的补体型配体结合重复序列负责识别配体(Herz等,LRP:a multifunctional scavenger and signaling receptor.The Journal of Clinical Investigation,vol 108,no.6,pp779-784,2001)。此处鉴定的LDL受体基因家族的配体识别性质可以通过本领域已知方法实现。简要地和仅举例来说,使用下述方法实现负责结合多种配体的区域的鉴定。经鉴定的受体的“小受体(minireceptor)”可通过融合配体结合重复序列的各种不同簇和受体的膜跨和胞质域,并测量它们介导随后在细胞内表达的配体的细胞纳入作用的能力而制备(Willnow等,Molecular dissection of ligand binding sites on the lowdensity lipoportein receptor related protein.J.Biol.Chem.269:15827-15832,1994)。另一种途径可能涉及测试代表受体中各簇的可溶性重组受体片段在体外结合各种不同配体的能力(Springer,TA.An extracellular beta-propellar module predicted in lipoprotein andscavenger receptors,tyrosine kinases,epidermal growth factor precursor,and extra cellular matrix components.J.Mol.Biol.283:837-862,1998)。
以高亲和力结合多种结构上截然不同的配体是由于受体中存在多个配体结合型重复序列,由于各重复序列具有独特的轮廓表面和电荷分布,以及由于配体和受体两者之间的多重相互作用。某些配体可以识别连续模式中的不同重复序列,而其它配体表现为识别分离簇的重复序列(Herz等,LRP:a multifunctional scavenger and signalingreceptor.The Journal of Clinical Investigation,vol 108,no.6,pp779-784,2001)。
分析
测定是否药物结合视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员和/或调节其活性的方法在本领域是已知的。例如,本领域中描述的测定法包括列于下述文献中的那些:US 2003/0202974、WO06/037335、WO 03/080103、US 2004/0198705、WO 04/084876、US2006/0029609、US 2005/0026823、US 2005/0100986、US 2005/0089932、US 2005/0042227、US 2004/0204357、US 2004/0198705、US2004/0049010、US 2003/0202974、US 2003/0181660、US 2003/0082640、US 2003/0157561、US 2003/0077672、Chistensen等(1999)J.Am.Soc.Nephrol.10,2224-2236、Cui,S.等(1996)Am.J.Physiol.271,F900-F907、Gburek,J.等(2002)J.Am.Soc.Nephrol.13,423-430、Hilpert等(1999),J.Biol.Chem.274,5620-5625、Kanalas,J.J.和Makker,S.P.(1991)J.Biol.Chem.266,10825-10829、Kounnas,M.Z.等(1992)J.Biol.Chem.267,21162-21166、Kounnas,M.Z.等(1993)J.Biol.Chem.268,14176-14181、Kounnas,M.Z.等(1995)J.Biol.Chem.270,13070-13075、Moestrup,S.K.等(1993)J.Biol.Chem.268,16564-16570、Moestrup,S.K.等(1995)J.Clin.Invest.96,1404-1413、Moestrup,S.K.等(1996)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93,8612-8617、Moestrup,S.K.等(1998)J.Clin.Invest.102,902-909、Nykjaer,A.等(1999)Cell 96,507-515、Orlando,R.A.等(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89,6698-6702、Orlando,R.A.等(1998)J.Am.Soc.Nephrol.9,1759-1766、Stefansson,S.等(1995-A)J.Cell Sci.108,2361-2368、Stefansson,S.等(1995-B)J.Biol.Chem.270,19417-19421、Wilnow,T.E.等(1992)J.Biol.Chem.267,26172-26180、Wilnow,T.E.等(1996)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93,8460-8464和Zheng,G.等(1998)Endocrinology 139,1462-1465。
与视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员相互作用(即,结合和/或调节其活性)的药物的鉴定可以使用任何已知的方法检测。适合的方法包括:酵母双杂交系统(Zhu等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA94:13,063(1997);Fields等,Nature 340:245(1989);U.S.Pat.No.5,283,173;Chien等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:9578(1991)、哺乳动物细胞双杂交方法、荧光共振能量转移(FRET)分析、生物发光共振能量转移(BRET)分析、荧光猝灭分析、荧光各向异性分析(Jameson等,Methods Enzymol.246:283(1995))、免疫分析和涉及可检测的标记蛋白与固定蛋白结合的分析。
检测生物样品中LDL受体基因家族成员的存在和生物活性的方法是已知的。使用的分析法应当适合特定LDL受体基因家族成员的生物活性。因此,例如当所述生物活性是结合次级大分子时,所述分析使用公知的分析方法适当地检测蛋白-蛋白结合、蛋白-DNA结合、蛋白-碳水化合物结合或蛋白-脂类结合。当所述生物活性是信号传导(例如信号从细胞外传递到细胞内)或运送时,使用的适当的分析法,例如测量细胞内钙离子浓度、测定膜导电性变化或测定细胞内钾离子浓度。
此处提供不是使用特异性抗体检测生物样品中属于LDL受体基因家族的正常或异常类维生素A结合蛋白受体的存在或测定其水平的方法。该方法通常包括:将样品与特异性抗体接触并检测抗体和样品分子之间的结合。当与合适的对照比较时,特异性抗体的结合是样品中存在关注的LDL受体基因家族成员的指标。
多种检测特异性抗体-抗原相互作用的方法在本领域是已知的,例如标准免疫组织学方法、免疫沉淀作用、酶免疫分析法和放射免疫分析法。简要地说,将抗体加入到细胞样品中,并培养充足的时间以使其结合表位,通常为至少约10分钟。所述抗体可以用放射性同位素、酶、荧光剂、化学发光剂或其它用于直接检测的标记来进行标记。可选择地,可以使用特异性结合对,包括例如如上所述可检测地标记的第二相抗体或试剂。这些试剂和它们的使用方法在本领域是公知的。
鉴定调节LDL受体基因家族成员生物活性的药物的方法是已知的。该方法通常包括使测试药物与含有例如LDL受体基因家族成员的目标多肽接触,并分析LDL受体基因家族目标成员在测试药物存在下的生物活性。与适合的对照(例如在不存在测试药物的情况下包含LDL受体基因家族目标成员的样品)的活性相比,所分析的生物活性的增加或降低是该物质调节目标多肽生物活性的指标。可以任何能够提供必需的相互作用的顺序加入组分的混合物。
鉴定能够调节细胞中LDL受体基因家族成员的核酸表达水平的药物,尤其是生物活性药物的方法是已知的。该方法包括:将需要测试的候选药物与包含编码LDL受体基因家族成员的核酸的细胞合并,并测定药物对LDL受体基因家族成员表达的影响。
降低视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员生物活性的药物可用于治疗与该分子生物活性有关的状况或病症。例如,调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的表达可用于治疗眼科病症。视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员表达水平的降低可以比正常表达LDL受体基因家族成员的视网膜和RPE细胞减少摄取视黄醇、视黄醇-RBP和/或视黄醇-RBP-TTR的量。视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员表达水平的降低可以比正常表达LDL受体基因家族成员的视网膜和RPE细胞降低摄取的治疗药物(即,产生不期望的眼睛毒性副作用的药物)的量。视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员表达水平的降低可以比正常表达LDL受体基因家族成员的视网膜和RPE细胞降低摄取的抗生素(例如,举例来说,氨基糖苷类)的量。
可选择地,某些实施方式可以检测增加生物活性的药物。
在一个实施方式中,用RBP-视黄醇和/或IRBP-视黄醇以及此处给出的药物处理RPE细胞。一段时间之后,分离细胞并测定视黄醇含量(包括RBP和IRBP含量)。与对照(用RBP-视黄醇和/或IRBP-视黄醇但没有此处给出的药物进行处理的RPE细胞)相比,在RPE细胞中发现的视黄醇的量提供药物对受体介导活性的效应(即,对受体介导的RBP-视黄醇或IRBP-视黄醇转胞吞作用的抑制)的指标。
在另一实施方式中,RPE细胞用治疗药物(例如,举例来说,抗生物药物和此处提出的药物)处理。所述治疗药物造成眼组织(例如,举例来说,视网膜和/或RPE细胞)的毒性效应。一段时间之后,分离细胞并测定治疗药物的含量。与对照(用治疗药物而没有此处给出的药物处理的视网膜和/或RPE细胞)相比,在视网膜和/或RPE细胞中发现的治疗药物的量提供了药物对受体介导活性的效应(即,对治疗药物的受体介导转胞吞作用的抑制)的指标。
增加视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员生物活性的药物可用于治疗与该生物活性缺失有关的眼睛状况。例如,增加LDL受体基因家族成员生物活性导致视网膜和/或RPE细胞中转胞吞作用增加,而由此增加所述细胞中的类维生素A的浓度或阻止所述细胞中类维生素A和/或毒性化学物质的聚积。
通过上述方法可以筛选许多种不同的候选药物。如上所述,候选药物涵盖很多的化学分类。
候选药物可从包括合成或天然的化合物文库的大量来源获得。很多方法可用于大量的有机化合物和生物分子的随机和定向的合成,包括随机寡核苷酸和寡肽的表达。例如通过酵母双杂交筛选(Xu等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:12473(1997)、噬菌体文库(Hoogenboom等,Immunotechnology 4:1(1998)或化学方法产生的文库获得的随机肽文库。
可选择地,细菌、真菌、植物和动物提取物形式的天然化合物文库是可用的或很容易制备,包括用目标多肽或其片度,或用编码的多核苷酸对动物进行免疫产生的抗体。此外,天然或合成的文库和化合物容易通过常规的化学、物理和生物手段进行修饰,且可用于制备组合文库。进一步,已知的药理物质可以经过定向的或随机的化学修饰,例如酰化、烷基化、酯化和脒化(amidification)等以制备结构类似物。
在一个实施方式中,评价是否药物正在调节LDL受体基因家族成员活性的方法可使用动物模型实现。
药物组合物
另一个方面是包含调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员活性的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)以及药学上可接受的稀释剂、赋形剂或载体的药物组合物。
另一个方面是包含巨蛋白调节剂和药学上可接受的稀释剂、赋形剂或载体的药物组合物。
术语“药物组合物”指的是调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员活性的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)与例如载体、稳定剂、稀释剂、分散剂、悬浮剂、增稠剂和/或赋形剂的其它化学组分的混合物。所述药物组合物有助于将化合物施用于有机体。给与化合物的多种技术存在于现有技术中,包括,但不限于:静脉内、口腔、气溶胶、肠胃外、眼睛、肺和局部给药。
术语“载体”指的是促进化合物合并进入细胞或组织的相对无毒的化合物或试剂。
术语“稀释剂”指的是用于在递送前稀释目的化合物的化合物。由于它们能提供更加稳定的环境,因而稀释剂可用于稳定化合物。在本领域中,溶解在缓冲溶液(其也可以提供pH控制或维持)中的盐用作稀释剂,包括,但不限于磷酸盐缓冲盐水。
术语“生理学上可接受的”指的是不会消除化合物的生物活性或性能的且是无毒的物质,例如载体或稀释剂。
术语“药学上可接受的盐”指的是不会对所施用的有机体引起明显刺激且不会消除化合物的生物活性和性能的化合物形式。药学上可接受的盐可以通过将调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)与例如盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲磺酸、乙磺酸、对甲苯磺酸、水杨酸等的酸反应得到。药学上可接受的盐也可以通过将调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)与碱反应得到,从而形成例如铵盐、如钠盐或钾盐的碱金属盐、如钙盐或镁盐的碱土金属盐的盐,与例如二环己胺、N-甲基-D-葡萄糖胺、三(羟甲基)甲胺的有机碱的盐,以及与例如精氨酸、赖氨酸等的氨基酸的盐,或通过领域已知的其它方法得到。
此处披露的化合物的“代谢物”是在该化合物代谢时形成的该化合物的衍生物。术语“活性代谢物”指的是当化合物代谢时形成的化合物的生物活性衍生物。术语“代谢”指的是特定物质被有机体改变的过程的总和(包括,但不限于水解反应和酶催化的反应)。因此,酶可以对化合物产生特定的结构改变。例如,细胞色素P450催化多种氧化和还原反应,而二磷酸尿苷葡糖醛酸转移酶催化活化的葡糖醛酸分子转移到芳香醇、脂肪醇、羧酸、胺和游离巯基上。关于代谢的进一步信息可以从The Pharmacological Basis of Therapeutics,9th Edition,McGraw-Hill(1996)中获得。
此处披露的化合物的代谢物可以通过将化合物施用于宿主并分析宿主的组织样品,或通过在体外用肝细胞温育化合物并分析得到的化合物进行鉴定。这两种方法在本领域已公知。
“前药”指的是在体内转化成母体药物的物质。前药经常是有用的,因为在某些情况下它们可以比母体药物更加容易施用。例如,它们可以通过口服施用而为可生物利用的,而母体药物却不是。在药物组合物中,所述前药可以比母体药物相比具有更高的溶解性。前药的实例(非限制性的)是调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂),其以酯(“前药”)施用以利于跨过其中水溶性对移动性有害的细胞膜,但一旦进入其中水溶性有益的细胞内部,然后前药水解代谢为羧酸(活性体)。前药的进一步实例可以是结合酸基的短肽(聚氨基酸),其中肽被代谢以展示活性结构。
此处描述的调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员活性的药物可以本身施用于病人,或以其中它们与其他活性成分(如在联合治疗中)或适合载体或赋形剂混合的药物组合物的形式给与。本申请的化合物的制剂和施用的技术可以在“Remington:The Scienceand Practice of Pharmacy,”第20版(2000)中找到。
给药途径
合适的给药途径可以包括,例如口服、经直肠、经黏膜、经皮、肺、眼、或肠给药;肠胃外给药包括肌肉内、皮下、静脉内、髓内注射,以及鞘内、直接心室内、腹膜内、鼻内或眼内注射。
可选择地,可以局部地而非以全身的方式施用所述化合物,例如通常以长效或缓释制剂通过将化合物直接注射到器官中。此外,也可采用靶向给药系统施用药品,例如用器官特异性抗体包被的脂质体。脂质体将定向到该器官并被器官选择性地吸收。此外,药物还可以以速释剂型的形式、控释剂型(extended release formulation)的形式或中等释放剂型(intermediate release formulation)的形式提供。
组合物/制剂
包含可调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)的组合物可采用本身已知的方式制备,例如通过常规的混和、溶解、制粒、制糖衣、磨粉、乳化、装胶囊、嵌入或压缩过程制备。
药物组合物可以使用一种或多种生理学上可接受的载体以常规方式配制,该载体包括可促进活性化合物加工成制剂的赋形剂和辅剂。合适的剂型取决于选择的给药途径。可以使用合适的和上面本领域所理解的(例如Remington’s Pharmaceutical Sciences中的)任何公知的技术、载体和赋形剂。
调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)可以采用包括眼睛局部给药的所有方式的各种方式施用。此外,调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)可全身(例如口服或静脉)给药。调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)可局部地施用于眼睛,且可制备成各种可局部给药的眼药组合物,例如溶液、混悬液、凝胶或药膏。因此,“眼睛给药”包括,但不局限于眼内注射、视网膜下注射、玻璃体内注射、眼周给药、结膜下注射、眼球后注射、前房内注射(包括进入前眼房或玻璃体房)、sub-Tenon’s注射或埋植、眼用溶液、眼用混悬液、眼用软膏、眼埋植剂和眼用嵌入剂、眼内溶液、离子电渗的应用、外科灌洗液的引入和棉塞(仅举例来说,插入穹隆的饱和棉拭子)。
眼睛给予组合物通常导致药物与角膜直接接触,由此至少有一部分给与的药物通过角膜。通常,所述组合物在眼部的有效停留时间为约2~约24小时,更典型的约4~约24小时,且最典型的约6~约24小时。
含有调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的组合物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)可直观地采用液体形式,其中药物存在于溶液、混悬液或两者中。典型地,当组合物以溶液或混悬液给药时,第一部分的药物存在于溶液中且第二部分的药物以颗粒的形式存在于液体基质的混悬液中。在一些实施方式中,液体组合物可以包括凝胶制剂。在其它的实施方式中,液体组合物是水性的。可选择地,组合物可采用软膏剂的形式。
有用的组合物可以是水溶液、混悬液或溶液/混悬液,其可以滴眼剂的形式存在。期望的剂量可以通过滴入眼睛的已知数目的液滴给与。例如,对于25μl的滴体积,施用1~6滴将递送25~150μl的组合物。水性组合物典型地包含约0.01%~约50%,更典型地约0.1%~约20%,仍更典型地约0.2%~约10%,最典型地约0.5%~约5%重量/体积的调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员活性的药物,例如,举例来说,巨蛋白调节剂。
典型地,水性组合物具有眼睛可以接受的pH值和渗透压。“眼睛可接受的”对于制剂、组合物或组分而言通常意味着对治疗的眼睛或其功能,或者对治疗的受试者的总体健康没有持久的不利影响。例如微小的刺激或“针刺”感的一些短暂的影响在眼部局部给药是常见,且与所讨论的“眼部可接受的”制剂、组合物或组分相容的。
可用的水性混悬液也可以包含一种或多种聚合物作为悬浮剂。可用的聚合物包括如纤维质聚合物(例如羟丙基甲基纤维素)的水溶性聚合物,和如交联的含羧基聚合物的水不溶性聚合物。可用的组合物也可以包含眼部可接受的粘膜粘性聚合物,选自例如羧甲基纤维素、卡波姆(丙烯酸聚合物)、聚(甲基甲基丙烯酸酯)、聚丙烯酰胺、聚卡波非、丙烯酸/丙烯酸丁酯共聚物、海藻酸钠和葡聚糖。
可用的组合物也可包含眼部可接受的增溶剂,以帮助调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(如,举例来说,巨蛋白调节剂)的溶解。术语“增溶剂”通常包括可导致药物的胶束溶液或真溶液形成的试剂。特定的眼部可接受非离子表面活性剂,例如聚山梨醇酯80可用作增溶剂,以及眼部可接受的乙二醇、聚乙二醇(如聚乙二醇400)和乙二醇醚。
可用的组合物也可包含一种或多种眼部可接受的pH调节剂或缓冲剂,包括如乙酸、硼酸、柠檬酸、乳酸、磷酸和盐酸的酸;如氢氧化钠、磷酸钠、硼酸钠、柠檬酸钠、乙酸钠、乳酸钠和三羟甲基氨基甲烷的碱;以及如柠檬酸/葡萄糖、碳酸氢盐和氯化铵的缓冲物质。这些酸、碱和缓冲物质以维持组合物的pH在眼部可接受的范围之内所需的量包含在组合物中。
可用的组合物也可以包含使所述组合物的渗透压到眼睛可以接受的范围内所需的量的一种或多种眼睛可以接受的盐。这些盐包括具有钠、钾或铵阳离子和氯、柠檬酸、抗坏血酸、硼酸、磷酸、碳酸氢根、硫酸、硫代硫酸或亚硫酸阴离子的盐;适合的盐包括氯化钠、氯化钾、硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠和硫酸铵。
其他可用的组合物也可以包括一种或多种眼睛可以接受的防腐剂以抑制微生物活性。适合的防腐剂包括例如硝酸苯汞(merfen)和硫柳汞的含汞的物质、稳定的二氧化氯和季胺类化合物,例如苯扎氯铵、溴化十六烷基三甲基铵和氯化十六烷基吡啶。
其他可用的组合物可以包括一种或多种眼睛可以接受的表面活性剂以提高物理稳定性或用于其他目的。适合的非离子型表面活性剂包括聚氧乙烯脂肪酸甘油酯和植物油(例如聚氧乙烯(60)氢化蓖麻油);以及聚氧乙烯烷基醚和烷基苯基醚(例如辛苯聚醇10、辛苯聚醇40)。
如果需要,其他可用的组合物可以包括一种或多种抗氧化剂以提高化学稳定性。适合的抗氧化剂包括(仅举例来说)抗坏血酸和焦亚硫酸钠。
水性混悬液组合物可以包装在单剂量非可重封闭的容器中。可选择地,可以使用多剂量可重封闭的容器,在此情况下,在组合物中通常包括防腐剂。
所述眼药组合物也可以采用固体物的形式,其能够插入到眼睛和眼皮之间或结膜囊内,其在此处释放药物。释放是向冲洗角膜表面的泪液或直接向角膜本身,固体物一般密切接触角膜。适合以此模式植入眼内的固体物通常主要由聚合物组成且可以是可生物降解的或非生物降解的。
对于静脉注射,所述调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)可以配制成水溶液,优选在生理相容的缓冲液中,例如Hank′s溶液、林格溶液或生理盐水缓冲液。对于经黏膜给药,在制剂中使用对需穿过的屏障适合的渗透剂。这些渗透剂一般在本领域是已知的。对于其他肠胃外注射剂,适合的制剂可以包括水性或非水性溶液,优选使用生理学相容的缓冲液或赋形剂。这些赋形剂一般在本领域是已知的。
对于口服给药,所述调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)可以通过组合活性化合物和本领域公知的药学上可接受的载体或赋形剂容易地配制。这些载体能够使此处描述的药物配制成片剂、散剂、丸剂、锭剂、胶囊剂、液剂、凝胶剂、糖浆剂、酏剂、膏剂、混悬剂等以用于治疗的患者口服消化。口服使用的药物制剂可以通过将一种或多种固体赋形剂与此处描述的一种或多种药物混合,任选地研磨得到的混合物,并将混合物加工成颗粒(如果需要的话在加入适合的辅助剂之后),从而得到片剂或锭剂片心。适合的赋形剂尤其是填充剂,例如糖(包括乳糖、蔗糖、甘露醇或山梨糖醇);纤维素制剂,例如:举例来说,玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、马铃薯淀粉、明胶、西黄蓍胶、甲基纤维素、维晶纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠;或其他,例如:聚乙烯吡咯烷酮(PVP或聚维酮)或磷酸钙。如果需要,可以加入崩解剂,例如交联羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮、琼脂或海藻酸或其盐,例如海藻酸钠。
锭剂片心具有适合的包衣。为此目的,可以使用浓缩的糖溶液,其可以任选地包含阿拉伯胶、滑石、聚乙烯吡咯烷酮、卡波姆凝胶、聚乙二醇和/或二氧化钛、漆溶液,以及适合的有机溶剂或溶剂混合物。可以向片剂或锭剂包衣加入染料或颜料以进行识别或者表示不同的活性化合物剂量的组合。
可以口服使用的药物制剂包括明胶制成的压合(push-fit)的胶囊,以及明胶和例如甘油或山梨糖醇的增塑剂制成的软的、密封的胶囊。所述压合的胶囊可以在与填充剂(如乳糖)、粘合剂(如淀粉)和/或润滑剂(如滑石或硬脂酸镁)及任选的稳定剂的混合物中包含活性成分。在软胶囊中,所述活性化合物可以溶解或悬浮在例如脂肪油、液状石蜡或液体聚乙二醇的适合的液体中。此外,可以加入稳定剂。口服给药的所有制剂应当为适合该给药方式的剂量。
对于含服或舌下给药,所述组合物可以采用以常规方式配制的片剂、糖锭或凝胶剂的形式。
给与调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)的另一种可用的剂型采用透皮给药装置(“贴剂”)。这种透皮贴剂可用于以可控的量提供本发明化合物的连续或非连续的灌注。用于递送药物的透皮贴剂的构成和使用在本领域是公知的。参见,例如美国专利5,023,252。这些贴剂可以构成为用于连续、脉冲或根据需要递送药物。再进一步地,药物的透皮递送可以通过离子电渗贴剂等实现。透皮贴剂可以提供化合物的受控的输送。吸收速率可以通过使用速率控制膜或通过将化合物嵌入聚合物基质或凝胶中放缓。相反地,吸收促进剂可用于增加吸收。适合于经皮给药的剂型可以表现为不连续的贴片且可以是亲脂的乳剂或溶解和/或分散在聚合物或粘合剂中的缓冲的水性溶液。透皮贴剂可以置于患者身体的不同部位上,包括眼睛上。
可用于眼睛给与调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员活性的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)的另外的离子电渗装置为由Optis France S.A.创造并拥有专利权的Eyegate涂药器,以及Iomed,Inc开发的OcuphorTM Ocular离子电渗系统。
对于通过吸入给药,所述调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员活性的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)方便地以加压包装形成的气雾剂或者喷雾器的形式使用例如二氯二氟甲烷、三氯氟代甲烷、二氯四氟乙烷、二氧化碳或其他适合气体递送。就加压气溶胶而言,剂量单位可以通过提供定量递送的确定。为了在吸入剂和吸入器中使用,例如明胶的囊和筒可以配制成包含化合物和例如乳糖或淀粉的适合的基粉的粉末混合物。
所述化合物可以配制成用于通过注射(例如单次快速注射或连续灌注)的肠胃外给药。注射的制剂可以以加入防腐剂的单位剂型(例如安瓿或多剂量容器)存在。所述组合物可以采用如在油性或水性的介质中的混悬液、溶液或乳液的形式,且可以包含例如悬浮剂、稳定剂和/或分散剂的配方剂。
肠胃外给药的药物剂型包括水溶性形式的活性化合物水溶液。此外,活性化合物的混悬液也可制备成适合的油性注射混悬液。适合的亲脂性溶剂或介质包括例如芝麻油的脂肪油,或例如油酸乙酯或甘油三酯的合成脂肪酸酯,或脂质体。水性注射混悬液可以包含增加混悬液粘度的物质,例如羧甲基纤维素钠、山梨糖醇或葡聚糖。任选地,所述混悬液也可以包含适合的稳定剂或增加化合物的溶解度的物质以使其制备成高浓度溶液。
可选择地,所述活性成分可以是使用之前用适合的介质(如灭菌无热原水)配制的粉末形式。
所述化合物也可以配制成的直肠组合物,如直肠凝胶剂、直肠泡沫剂、直肠气雾剂、栓剂或例如包含常规的栓剂基质(如可可豆脂或其他甘油酯)的保留灌肠剂。所述组合物也可以配制成阴道或尿道组合物,包括阴道或尿道栓(探条)、药用卫生栓和阴道片剂。
除了之前描述的剂型,所述化合物也可以配制成长效制剂。这些长效制剂可以通过植入(例如皮下或肌内)或通过肌内注射给与。因此,例如所述化合物可以用适合的聚合或疏水材料(例如可接受的油中的乳液)或离子交换树脂配制,或作为微溶衍生物,例如微溶盐。
可注射的长效形式可以通过在生物可降解聚合物中形成调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员活性的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)的微囊化基质(也称为微囊基质)而制备。根据药物与聚合物的比率以及使用的特定聚合物的性能,可以控制药物释放的速率。长效的可注射制剂也可以通过将药物包封到脂质体或微乳液中制备。仅举例来说,后部近巩膜长效制剂(posteriorjuxtascleral depot)可以用作调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)的给药模式。巩膜是薄的无血管层,由围绕大部分脊椎动物眼睛的高度有序的胶原网络组成。由于巩膜是无血管的,因此它能用作天然的储藏所,从这里注射的物质不能快速的从眼睛移开或清除。用于将化合物施用到眼睛的巩膜层中的剂型可以是通过适合注射进入巩膜层的具有小直径的插管注射应用到巩膜中的任何形式。可注射应用的形式的实例为溶液、混悬液或胶体悬浮液。
可选择地,可以使用用于疏水药物化合物的其他递送系统。脂质体和乳剂是疏水药物递送介质或载体的公知实例。也可以使用例如N-甲基吡咯烷酮的特定有机溶剂,虽然通常以更大的毒性为代价。此外,所述化合物可以使用缓释系统递送,例如包含治疗药物的固体疏水聚合物的半透性基质。各种不同的缓释物质已被确定且为本领域技术人员公知。根据它们的化学特性,缓释胶囊可以释放化合物几个星期到100天以上。根据治疗剂的化学特性和生物稳定性,可以使用用于蛋白稳定的其它策略。
抗氧化剂、金属螯合剂、包含硫醇的化合物和其他一般稳定剂可能对此处描述的所有剂型是有利的。该稳定剂的实例包括,但不限于:(a)约0.5%~约2%w/v甘油,(b)约0.1%~约1%w/v甲硫氨酸,(c)约0.1%~约2%w/v硫代甘油,(d)约1mM~约10mM EDTA,(e)约0.01%~约2%w/v抗坏血酸,(f)0.003%~约0.02%w/v聚山梨酯80,(g)0.001%~约0.05%w/v聚山梨酯20,(h)精氨酸,(i)肝素,(j)硫酸葡聚糖,(k)环糊精,(l)戊聚糖多聚硫和其他类肝素,(m)例如镁和锌的二价阳离子;或(n)上述的组合。
许多药物可以提供作为具有药学上相容的反离子的盐。药学上相容的盐可以与许多酸形成,包括,但不限于盐酸、硫酸、醋酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸等。盐比其相应的游离酸或碱的形式在水或其他质子性溶剂溶解更好。
检测荧光化合物的诊断方法
为了启动快速的治疗介入,视网膜疾病(例如,举例来说,黄斑变性和/或黄斑营养不良)的早期诊断是重要的。检测和/或测量眼组织中存在的荧光化合物的方法在美国专利公开2006/0099714中提供,其以参阅的方式引入。此处提供的是检测眼组织中毒性荧光化合物(例如,举例来说,氧化的磷脂和氧化的脂肪酸)的技术和方法。
磷脂和脂肪酸在视网膜和/或RPE细胞中大量发现,且对于RPE和视网膜细胞的正常功能是必要的。视网膜和/或RPE细胞中毒性化合物的存在和蓄积是例如,举例来说,黄斑变性和/或黄斑营养不良的眼病的基础。为了启动迅速的治疗介入,眼组织中这些毒性化合物的早期检测是重要的。RPE和/或视网膜细胞中氧化的磷脂和脂肪酸的存在与眼病相关。视网膜和/或RPE细胞中,磷脂和脂肪酸可能发生光诱导的和/或化学诱导的氧化。被氧化的磷脂和被氧化的脂肪酸为荧光化合物,其能够通过荧光光谱法检测。检测眼组织中荧光化合物的方法出现在美国专利公开2006/0099714中,其以参阅的方式引入。
被氧化的磷脂和被氧化的脂肪酸具有与其他的视网膜毒性化合物(例如,举例来说,N-亚视黄基-磷脂酰乙醇胺、二氢-N-亚视黄基-N-视黄基-磷脂酰乙醇胺、N-亚视黄基-N-视黄基-磷脂酰乙醇胺、二氢-N-亚视黄基-N-视黄基-乙醇胺和N-亚视黄基-磷脂酰乙醇胺)不同的荧光发射谱。
在一个实施方式中,此处提供的是用于早期诊断例如,举例来说,黄斑变性和/或黄斑营养不良的视网膜疾病的方法,其包括:测量眼组织中被氧化的磷脂(包括被氧化的磷脂酰丝氨酸)和被氧化的脂肪酸(包括二十二碳六烯酸)的存在和/或量。
在一个实施方式中,此处提供的是测定样品中被氧化的磷脂和/或脂肪酸存在的方法。在某些实施方式中,样品中被氧化的磷脂和/或脂肪酸的存在通过用具有300~400nm之间的波长的光照射样品,并测量样品400~500nm之间荧光发射而测定。
磷脂和脂肪酸被RPE细胞缓慢地摄取。但是,被氧化的磷脂和被氧化的脂肪酸以约10倍于未氧化的磷脂和脂肪酸的速率摄取。被氧化的磷脂和被氧化的脂肪酸通过受体介导的转胞吞作用被RPE细胞吸收。在一个实施方式中,被氧化的磷脂和被氧化的脂肪酸通过LDL受体基因家族成员被RPE细胞吸收。
治疗方法,剂量以及联合治疗
术语“哺乳动物”意思是包括人的所有哺乳动物。哺乳动物包括(仅举例来说)人、非人类的灵长类、牛、狗、猫、山羊、绵羊、猪、大鼠、小鼠和兔。
此处使用的术语“有效量”指的是在给与的化合物的量将在某种程度上缓解所治疗的疾病、状态或病症的一种或多种症状。
为了预防和/或治疗处理可以给与包含此处描述的化合物的组合物。术语“治疗”用于指预防和/或治疗处理。在治疗应用中,所述组合物以足够治愈或至少部分地阻止疾病、病症或状态的症状的量给与已经患有疾病、状态或病症的患者。这一用途有效的量将取决于疾病、病症或状态的严重程度和病程、先前的治疗、患者的健康状况和对药物的反应,以及治疗医生的判断。通过例行试验(例如,剂量梯度临床试验)来确定该治疗有效量在本领域技术内被认为是公知的。
在预防应用中,将包含此处描述的调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)的组合物给与对特定疾病、病症或状态敏感的或在其他方面具有这些风险的患者。这一量定义为“预防有效量或剂量”。在此应用中,准确量也取决于患者的健康状况、体重等。通过例行试验(例如,剂量梯度临床试验)来确定该预防有效量在本领域技术内被认为是公知的。
术语“提高”或“增强”意思是增加或延长期望效应的效力或持续时间。因此,关于提高治疗药物的效应,术语“增强”指的是在效力或持续时间上增加或延长其他治疗药物对系统的效应的能力。此处使用的“增强有效量”指的是足以提高另一治疗药物在期望的系统中的效应的量。当给患者使用时,对于此用途的有效量将取决于疾病、病症或状态的严重程度和病程、先前的治疗、患者的健康状况和对药物的反应,以及治疗医生的判断。
在患者的状态没有改善的情况下,为了改善或在其他方面控制或限制患者疾病或状态的症状,可以根据医生的决定长期给与所述化合物,也就是说,使用更长的时间周期,包括在患者的整个生命持续时间内。
在患者的状况确实改善的情况下,根据医生的决定,可以继续给与化合物或暂时中止给与化合物一段时间(即,“休药期”)。
一旦患者的状况发生改善,如果需要的话,给与维持剂量的药物。随后,给药的剂量或频率,或者两者,可以随着症状的变化减少维持疾病、病症或状况的改善的水平。然而,在出现任何症状的复发时,患者可能需要长期的间歇治疗。
给与的药物的量根据例如特定化合物、疾病状态和它的严重程度、需要治疗的患者或宿主的身份(例如,重量)的因素而变化,但是仍然可以根据该病例的特定环境(包括,例如给与的具体药物、给药途径、治疗的状态以及治疗的患者或宿主),以本领域已知的方式例行的确定。但是,一般而言,成人治疗使用的剂量典型地在0.02-5000mg/天的范围内,优选1-1500mg/天。期望的剂量可以方便地以单次剂量给与或同时(或在短时间内)或以适合的时间间隔给与的分开的剂量给与,例如每天两个、三个、四个或更多个分剂量。
在特定情况下,可以适当与另一治疗药物组合给与此处描述的至少一种调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)(或药学上可接受的盐、酯、酰胺、前药或溶剂合物)。仅举例来说,如果患者接受此处所述的一种化合物时出现的一种副作用是炎症,那么,可以与最初的治疗药物适当地联用抗炎药。或者,仅举例来说,此处描述的一种调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)的治疗效果可以通过给与辅剂(即,辅剂本身可能仅具有最小的治疗效果,但是联合另一治疗药物,对于患者的整体治疗效果得到提高)而提高。或者,仅举例来说,通过给与此处描述的一种调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)与另一种也具有治疗益处的治疗药物(其也包括治疗方案),可以增加患者得到的益处。仅举例来说,在涉及给与此处描述的一种调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)的黄斑变性的治疗中,可以通过也向患者提供其他治疗药物或其它黄斑变性疗法而提高治疗效果。无论如何,与治疗的疾病、病症或状态无关,患者得到的整体益处可以是两种治疗药物的简单累加或者患者可以得到协同的益处。
可能的联合治疗的具体的、非限制性的实例包括使用至少一种调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)和一氧化氮(NO)诱导剂、他汀类(statins)药物、带负电荷的磷脂、抗氧化剂、无机物、抗炎药、抗血管生成药、基质金属蛋白酶抑制剂、类葫萝卜素、13-顺式-视黄酸或具有通式(A)结构的化合物:
其中,
X1选自由NR2、O、S和CHR2组成的组中;
R1为(CHR2)x-L1-R3,其中,
x为0、1、2或3,L1为单键或-C(O)-;
R2为选自H、(C1-C4)烷基、F、(C1-C4)氟代烷基、(C1-C4)烷氧基、-C(O)OH、-C(O)-NH2、-(C1-C4)烷基胺、-C(O)-(C1-C4)烷基、-C(O)-(C1-C4)氟代烷基、-C(O)-(C1-C4)烷基胺和-C(O)-(C1-C4)烷氧基的结构,和
R3为H或任选地被1-3个独立选择的取代基取代的选自(C2-C7)链烯基、(C2-C7)炔基、芳基、(C3-C7)环烷基、(C5-C7)环链烯基和杂环的结构。
在几种情况下,适合的组合药物可能落入多个范畴(仅举例来说,叶黄素是抗氧化剂和类胡萝卜素)。进一步地,所述调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)也可以与包括给病人提供益处的其他药物(仅举例来说,环孢菌素A)一起给与。
此外,所述调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)也可以与为患者提供额外或协同的益处的过程一起使用,包括(仅举例来说)使用体外血液分离(也称为膜差别过滤)、使用可植入的微型望远镜,玻璃疣激光凝固术和微刺激治疗。
已证实使用抗氧剂对黄斑变性和营养不良的患者有益,参见例如Arch.Ophthalmol.,119:1417-36(2001)、Sparrow等,J.Bio l.Chem.,278:18207-13(2003)。可以与调节视网膜和/或RPE细胞中的LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)联合使用的适合的抗氧剂的实例包括维生素C、维生素E、β-胡萝卜素及其他的类胡萝卜素、辅酶Q、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-N-烃氧基(也称为Tempol)、叶黄素、丁基化羟基甲苯、白藜芦醇、水溶性维生素E(trolox)类似物(PNU-83836-E)和越桔提取物。
也已证实使用特定无机物质对黄斑变性和营养不良的患者有益,参见Arch.Ophthalmol.,119:1417-36(2001)。可以与至少一种调节视网膜和/或RPE细胞的LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)联合使用的适合的无机物质的实例包括含铜无机物,如氧化铜(仅为举例);含锌无机物,如氧化锌(仅为举例)和含硒的化合物。
也已证实使用特定带负电荷的磷脂对黄斑变性和营养不良的患者有益,见Shaban & Richter,Biol.Chem.,383:537-45(2002)、Shaban等,Exp.Eye Res.,75:99-108(2002)。可以与至少一种调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)联合使用的适合的带负电荷的磷脂的实例包括心磷脂,磷脂酰甘油。当与巨蛋白调节剂联合使用时,带正电荷的和/或中性的磷脂也可能对黄斑变性和营养不良的患者有益。
特定类胡萝卜素的使用与感光细胞中必要的光防护维持相关。类胡萝卜素是天然存在的属于萜类化合物组的黄到红的色素的,其可以在植物、藻类、细菌以及例如鸟类和甲壳类的某些动物中找到。类胡萝卜素为一大类分子,其中已鉴定了600多种天然存在的类胡萝卜素。类胡萝卜素包括碳氢化合物(胡萝卜素)及其氧化的、醇衍生物(胡萝卜醇)。它们包括actinioerythrol、虾青素、角黄素、辣椒红素、辣椒玉红素、β-8′-apo-胡萝卜素醛(apo-胡萝卜素醛)、β-12′-apo-胡萝卜素醛、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、“胡萝卜素”(α-和β-胡萝卜素的混合物)、γ-胡萝卜素、β-玉米黄质(cyrptoxanthin)、叶黄素、番茄红素、violerythrin、玉米黄素及其含羟基或羧基成员的酯类。许多天然产生的类胡萝卜素以顺式或反式异构体形式存在,而合成的化合物经常是外消旋混合物。
在人体内,视网膜选择性地聚积主要两种类胡萝卜素:玉米黄素和叶黄素。这两种类胡萝卜素被认为有助于保护视网膜,因为它们是强抗氧剂并且吸收蓝光。用鹌鹑进行的研究确认,用缺乏类胡萝卜素的饲料喂养的组显示视网膜具有低浓度的玉米黄素并且遭受了严重的光损害,这可由非常大量的感光细胞的凋亡证明,而具有高玉米黄素浓度的组则损害很小。用于与至少一种调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)联合使用的适合的类胡萝卜素的实例包括叶黄素和玉米黄素,以及上述的任何一种类胡萝卜素。
适当的一氧化氮诱导剂包括刺激内源性NO或升高体内内源性内皮衍生舒张因子(EDRF)水平的化合物,或者是一氧化氮合酶的底物。此类化合物包括,例如L-精氨酸、L-高精氨酸和N-羟基-L-精氨酸,包括其亚硝基化和亚硝酰化的类似物(例如亚硝基化L-精氨酸、亚硝酰化L-精氨酸、亚硝基化N-羟基-L-精氨酸、亚硝酰化N-羟基-L-精氨酸、亚硝基化L-高精氨酸和亚硝酰化L-高精氨酸)、L-精氨酸的前体和/或其生理上可接受的盐,包括例如瓜氨酸、鸟氨酸、谷氨酰胺、赖氨酸、含有至少一个此类氨基酸的多肽、精氨酸酶抑制剂(如N-羟基-L-精氨酸和2(S)-氨基-6-氧化硼己酸)和一氧化氮合酶底物、细胞因子、腺苷、缓激肽、钙网织蛋白、比沙可啶和酚酞。EDRF是由内皮分泌的血管舒张因子,已被鉴定为一氧化氮或其紧密相关的衍生物(Palmer等,Nature,327:524-526(1987);Ignarro等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,84:9265-9269(1987))。
他汀类药物用作降血脂剂和/或适合的一氧化氮诱导剂。此外,已证实他汀的使用和黄斑变性的发生和发展延迟之间的关系。G.McGwin等,British Journal of Ophthalmology,87:1121-25(2003)。因此,当与巨蛋白调节剂联合给药时,他汀类药物可以对眼病(如黄斑变性和营养不良,及视网膜营养不良)患者有益。合适的他汀类药物包括(仅举例)罗苏伐他汀、匹伐他汀、斯伐他汀、普伐他汀、西立伐他汀、美伐他汀、velostatin、氟伐地汀、康百汀、洛伐他汀、达伐他汀、氟伐地汀(fluindostatin)、阿托伐他汀、阿托伐他汀钙(其为阿托伐他汀的半钙盐)和二氢康百汀。
与调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)联合使用的合适的抗炎剂包括(仅举例)阿司匹林和其他的水杨酸盐、色甘酸、萘多罗米、茶碱、齐留通、扎鲁司特、孟鲁司特、普仑司特、吲哚美辛和脂氧合酶抑制剂;非甾体抗炎药(NSAID)(如布洛芬和萘普生);泼尼松、地塞米松、环氧合酶抑制剂(即,COX-1和/或COX-2抑制剂,如NaproxenTM或CelebrexTM);他汀类(仅举例来说,罗苏伐他汀、匹伐他汀、斯伐他汀、普伐他汀、西立伐他汀、美伐他汀、velostatin、氟伐地汀、康百汀、洛伐他汀、达伐他汀、氟伐他汀(fluindostatin)、阿托伐他汀,阿托伐他汀钙(其是阿伐他汀的半钙盐)和二氢康百汀);以及分离的类固醇。
为了治疗与黄斑或视网膜变性相关的眼的状况或症状,适合的基质金属蛋白酶(MMPs)抑制剂也可以与调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)联合给予。已知MMPs水解细胞外基质的大部分成分。这些蛋白酶在许多例如正常组织再生、胚胎形成、创伤愈合和血管生成的生物学过程中起重要作用。然而,在包括黄斑变性的许多疾病状态中观察到MMP的过度表达。许多MMPs已被鉴定,它们中的大部分为多域的锌内肽酶。已知有许多金属蛋白酶抑制剂(参见例如Whittaker M.等对MMP抑制剂的综述,Chemical Reviews 99(9):2735-2776(1999))。MMP抑制剂的代表性实例包括金属蛋白酶组织抑制剂(TIMPs)(如TIMP-1、TIMP-2、TIMP-3或TIMP-4)、α2-巨球蛋白、四环素类(如四环素、米诺环素和强力霉素)、异羟肟酸盐(如BATIMASTAT、MARIMISTAT和TROCADE)、螯合剂(如EDTA、半胱氨酸、乙酰半胱氨酸、D-青霉胺和金盐)、合成的MMP片段、琥珀酰巯嘌呤、膦酰胺盐和羟氨酸。可以与调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)联合使用的MMP抑制剂的实例包括(仅举例来说)任何上述的抑制剂。
使用抗血管生成或抗VEGF药物已显示对黄斑变性和营养不良的患者有益。可以与至少一种调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)联合使用的适合的抗血管生成或抗VEGF药物包括Rhufab V2(LucentisTM)、色氨酰-tRNA合成酶(TrpRS)、Eye001(抗VEGF聚乙二醇化适体)、角鲨胺,RetaaneTM 15mg(贮藏混悬液的乙酸阿奈可他,Alcon,Inc)、考布他汀A4前药(CA4P)、MacugenTM、MifeprexTM(米非司酮-ru486)、subtenon丙炎松、玻璃体内的晶状丙炎松、普啉司他(AG3340-合成的基质金属酶抑制剂,辉瑞)、氟轻松(包括氟轻松眼内植入片,Bausch&Lomb/Control Delivery Systems)、VEGFR抑制剂(Sugen)和VEGF-Trap(Regeneron/Aventis)。
已用于缓解视力损害的其他药物治疗可以与至少一种调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)组合使用。此类治疗包括,但不局限于药物,例如使用非热激光的VisudyneTM、PKC 412、Endovion(NeuroSearch A/S)、神经营养因子(包括,仅举例来说,胶质细胞衍生的神经营养因子和睫状节神经细胞营养因子)、地尔硫卓(diatazem)、多佐胺、Phototrop、9-顺式-视黄醛、包括碘化磷酰硫胆碱或二乙氧膦酰硫胆碱或碳酸酐酶抑制剂的眼药物治疗(包括回声治疗)、AE-941(AEterna Laboratories,Inc)、Sirna-027(Sirna Therapeutics,Inc)、哌加他尼钠(pegaptanib)(NeXstar Pharmaceuticals/Gilead Sciences)、神经营养因子(包括,仅举例来说,NT-4/5,Genentech)、Cand5(Acuity Pharmaceuticals)、兰尼单抗(ranibizumab)(Genentech)、INS-37217(Inspire Pharmaceuticals)、整联蛋白拮抗剂(包括那些来自Jerini AG和Abbott Laboratories的)、EG-3306(Ark Therapeutics Ltd)、BDM E(BioDiem Ltd)、沙利度胺(例如,由EntreMed,Inc使用的)、心营养素(cardiotrophin)-1(Genentech)、2-甲氧雌二醇(Allergan/Oculex)、DL-8234(Toray Industries)、NTC-200(Neurotech)、四硫钼酸盐(University of Michigan)、LYN-002(LynkeusBiotech)、微藻(microalgal)化合物(Aquasearch/Albany,MeraPharmaceuticals)、D-9120(Celltech Group plc),ATX-S10(HamamatsuPhotonics)、TGF-β2(Genzyme/Celtrix)、酪氨酸激酶抑制剂(Allergan,SUGEN,辉瑞)、NX-278-L(NeXstar Pharmaceuticals/Gilead Sciences)、Opt-24(OPTIS France SA)、视网膜细胞神经节神经保护剂(CogentNeurosciences)、N-硝基吡唑衍生物(Texas A&M University System)、KP-102(Krenitsky Pharmaceuticals)和环孢素A。参见美国专利申请公开No.20040092435。
在任何情况下,多种治疗药物(其中一种是如这里描述的调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物的一种,例如,举例来说,巨蛋白调节剂)可以任意顺序或甚至同时给与。如果同时给与,多种治疗药物可以单一的、统一的形式或者以多种形式(仅举例来说,或为单一的药丸或两个独立的药丸)提供。一种治疗药物可以以多种剂量给与,或两种都以多剂量给与。如果不同时给药,多剂量间的时间安排可以在零周以上到四周以下的时间内变化。此外,组合的方法、组合物和制剂不局限于仅使用两种药物;我们可以预见使用多种治疗的组合。仅举例来说,巨蛋白调节剂可与至少一种抗氧剂和至少一种带负电荷的磷脂一起提供;或调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)可与至少一种抗氧化剂和至少一种一氧化氮产生的诱导剂一起提供;或调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)可与至少一种一氧化氮产生的诱导剂和至少一种带负电荷的磷脂一起提供;等等。
此外,调节视网膜和/或RPE细胞中LDL受体基因家族成员的药物(例如,举例来说,巨蛋白调节剂)也可与能对患者提供附加的或协同的益处的过程组合使用。已知的、已建议的或被认为能缓解视力损害的过程包括,但不局限于“局限性视网膜转位”、光动力学疗法(包括,仅举例来说,受体靶向的PDT,Bristol-Myers Squibb,Co;注射PDT的卟吩姆钠;维替泊芬,QLT Inc;具PDT的罗培泊芬,MiraventMedical Technologies;具PDT的他拉泊芬钠,Nippon Petroleum;莫特沙芬镥,Pharmacychcs,Inc、反义寡核苷酸(包括,仅举例来说,Novagali Pharma SA和ISIS-13650,Isis Pharmaceuticals测试的产品)、激光凝固术、玻璃疣激光治疗、黄斑裂孔手术、黄斑转位手术、可植入的微型望远镜、Phi-Motion血管造影术(也称为微激光治疗和滋养血管治疗(Feeder Vessel Treatment))、质子束疗法、微刺激疗法、视网膜剥离和玻璃体手术、巩膜扣带术、黄斑下手术、经瞳孔温热疗法、光系统I疗法、使用RNA干扰(RNAi)、体外血液分离(也称为膜差异滤过和Rheotherapy)、微芯片植入、干细胞疗法、基因替代疗法、核酶基因疗法(包括缺氧反应元件的基因疗法,Oxford Biomedica;Lentipak,Genetix;PDEF基因疗法,GenVec)、光感受器/视网膜细胞移植(包括可移植的视网膜上皮细胞,Diacrin,Inc.;视网膜细胞移植,Cell Genesys,Inc.)和针灸。
可用于使个体受益的进一步的组合包括使用遗传测试以确定是否该个体是已知与特定眼睛状态有关的突变基因的携带者。仅举例来说,人ABCA4基因缺陷被认为与五个显著不同的视网膜表型有关,包括Stargardt病、锥-杆营养不良、年龄相关性黄斑变性和视网膜色素变性。此外,常染色体显性型Stargardt病是由ELOV4基因的突变引起的。见Karan等,Proc.Natl.Acad.Sci.(2005)。具有这些突变的任一种的患者可期望从这里所描述的方法中获得治疗和/或预防的益处。
说明性实施例
RPE培养-从死后的组织中收集人RPE细胞,并接种在含添加剂的无钙最低基础培养基(EMEM;Sigma Chemical,St.Louis,MO)中直到驻留的细胞增殖、达到融合,并释放到培养基中。收集未附着的细胞并接种在具有涂布小鼠层黏连蛋白(Collaborative Research,Bedford,MA)的聚碳酸酯滤器(Millipore,Bedford,MA,USA)的插入式细胞培养皿(Millicell)箱中。培养皿箱保持在多孔板中,其使得顶端和基部介质区室分开。
试剂-MEM培养基w/Earle′s盐和谷酰胺来自Cellgro(Herndon,VA)。兔、抗大鼠巨蛋白由Dr.Michele Marino(University of Pisa,Italy)赠予。兔、抗人gp330从Fitzgerald Industries International,Inc(Concord,MA)获得。兔免疫前IgG从Santa Cruz Technologies(Santa Cruz,CA)获得,以及受体相关蛋白(RAP)从Oxford Biomedical Research(Oxford,MI)获得。人视黄醇结合蛋白(RBP)在E.coli中表达。蛋白通过离子交换和尺寸排阻色谱纯化,接着在视黄醇(Sigma,St Louis,Mo.)的存在下变性并重折叠。牛间质性视黄醇结合蛋白(IRBP)从冷冻的牛视网膜制得。简而言之,将冷冻的视网膜置于等渗的缓冲液中并于4℃轻摇过夜。通过离心从匀浆中移走可溶蛋白,以及通过连续ConA琼脂糖和离子交换色谱,从上清液纯化IRBP。SDS-PAGE用于检查RBP和IRBP。
免疫细胞化学-对于共聚焦显微镜,滤器上的RPE培养物用4%的多聚甲醛固定,用乙醇连续脱水并嵌埋在Epon中。在某些情况下,固定后细胞在-20℃用甲醇透化处理5分钟。使用Leica激光扫描共焦显微镜(TCS-SP2,Leica,Exton,PA)分析切片。收集一系列1μm x-y(en face)切片。各个染色的RPE细胞培养物的x-y图像代表整个光学截面(堆叠的所有图像的总和)的三维投影。显微图用AdobePhotoshop 5.5构成。Bar=40μm。所用抗体如上所述。二抗包括:羊抗小鼠和兔Alexa 488和Alexa 594(Molecular Probes,Eugene,OR)。
巨蛋白介导的人RPE细胞中视黄醇结合蛋白和间质类维生素A 蛋白的摄取—将巨蛋白特异性抗体(0.2μg/ml)或RAP(0.5μg/ml)加入到RPE细胞培养物的基部或顶端区室中,并将样品在4℃培养2小时。将RBP-视黄醇(30μM)或IRBP-视黄醇(10μM)加入到适当的区室,重新在37℃下培养1小时。培养后,从两个区室移出介质并轻轻倒出。从滤器载体上移走RPE细胞并按下述方法进行操作。
组织制备和提取—将250微升含5mM EDTA的PBS(pH7.2)加入到顶端区室并用于将细胞搅拌离开滤器插入物。细胞悬液转入到1.5ml的离心管中且所述细胞以14,000×g离心5分钟。弃去上清液,用另外的100μl PBS洗涤细胞沉淀物。在第二次离心后,将RPE细胞沉淀物悬浮在50μl的ddH2O中。然后细胞膜用100μl MeOH和10μl 1MNH2OH处理。样品在室温下温育5分钟。将类维生素A提取到300μl二氯甲烷(CH2Cl2)中。混和并离心(14,000×g,1min)后,移出上层(有机相)并轻轻倒出。水(下层)相再用300μl等份的CH2Cl2重提取两次。混和有机相并在氮气流下挥干溶剂。样品残留物用210μl己烷再悬浮用于HPLC分析。
HPLC—类维生素A提取物用Agilent 1100系列高效液相色谱仪(HPLC)进行分析。色谱仪配有光电二极管阵列检测器,使用硅胶柱(Agilent Zorbax Rx-Sil 4.6mm×250mm,Agilent,Palo Alto,CA),正己烷中的二氧杂环己烷梯度洗脱,流速2mL/min。
从全组织中制备富含巨蛋白的膜—采用蔗糖密度离心法从肾脏、视网膜和RPE-视杯(RPE加脉络膜和巩膜)样品中分离膜组分。剥离后,组织样品置于含0.25M蔗糖的缓冲液(pH7.5)中匀浆。匀浆以27,000×g离心20min。弃去上清液部分,所得沉淀(P1)在含0.5%CHAPS的缓冲液中匀浆。重复离心得到不溶性沉淀物(将其弃去)和CHAPS可溶性蛋白部分(CS)。CS部分作为所有免疫印迹试验的蛋白源。这部分也用于脱糖基化(de-glysosylation)研究中(每μg蛋白用1单位内切糖苷酶F处理)以检测糖类的去除对电泳泳动度的影响。在一些试验中,P1再悬浮于1%三硝基甲苯中以最佳地免疫沉淀巨蛋白免疫反应蛋白。
肽测序—从SDS-PAGE凝胶切割出巨蛋白免疫反应蛋白并置于硅化Eppendorf管中。凝胶样品用200μl脱色液(Sigma)脱色。脱色后,将凝胶片干燥并加入5单位的PNGase F(Sigma),接着于37℃温育30分钟。加入水以覆盖凝胶片并于37℃重新温育12-16小时。弃去培养液,凝胶片用水洗涤并于室温下进行声处理。取出凝胶片在真空中干燥。加入胰蛋白酶(04μg,Sigma),样品在37℃温育30分钟。温育后,向凝胶样品中加入50μl胰蛋白酶反应缓冲液(Sigma),在37℃重新温育12-16小时。温育后,将反应液缓慢倒出,加入50μl肽提取液(Sigma)以洗脱肽。37℃温育30分钟并间歇的剧烈搅拌之后,将含肽溶液移出并和倾倒出的反应液混合。通过真空挥发使样品体积减少到约10μl。在下文描述的与电喷雾离子化质谱仪(ESI-LC/MS)偶联的毛细管液相色谱仪上通过质谱方法分析以该方式制得的样品。
ESI-LC/MS—使用Agilent 1100系列毛细管液相色谱仪进行色谱分离。采用Zorbax 300SB-C18柱(0.5×250mm)通过反相色谱法分离肽。含0.2%乙酸和0.005%七氟丁酸的乙腈梯度以5μl/min的速率泵送通过柱。柱温保持在50℃。柱洗脱物被送入在线电喷雾离子化质谱仪(LCQ Deca XP plus,Thermo,San Jose,CA)。ESI源设定为下述参数:喷射电压=4.04kV,毛细管电压=42.34V,毛细管温度=275.20℃,管透镜(tube lens)=20V。氦裂解能量在25-30%之间变化以最佳地裂解肽片段。
免疫印迹分析—用于免疫印迹分析的蛋白样品再悬浮于SDS加样缓冲液中。这些样品在3-8%Tris-醋酸盐凝胶(Invitrogen,Carlsbad,CA)上进行电泳,然后转移到PVDF膜上。在溶解于Tris-缓冲盐(TBST)的0.1% Tween 20中,用5%乳液(milk)封闭膜,然后与适合的一抗于4℃温育12-16小时。用于蛋白质印迹的抗体包括兔抗大鼠巨蛋白多克隆抗体(5μg/ml)以及兔抗人RAP多克隆抗血清(1:500稀释)。用TBST将膜洗涤4次后,将膜与辣根过氧化酶偶联的山羊抗兔IgG(1:100,000稀释)一起温育。将膜洗涤4次,用ChemiGlow WestSubstrate(Alpha Innotech,San Leandro,CA)显影,然后用发光成像仪(FluorChemfrom Alpha Innotech)显像。
ABCA4敲除小鼠。ABCA4编码rim蛋白(RmP),其是视锥和视杆光感受器外节盘中的ATP-结合盒(ABC)运载体。运载的RmP底物尚不清楚。abca4基因的敲除突变产生的小鼠(见Weng等,Cell,98:13-23(1999))用于RmP功能研究及用于体内筛选候选物质的效应。这些动物显示了复杂的眼睛表型:(i)缓慢的光感受器退化,(ii)曝光后视锥敏感性恢复延迟,(iii)光漂白后光感受器外节中atRAL提高和atROL降低,(iv)外节中磷脂酰乙醇胺(PE)结构性升高,和(v)RPE细胞中脂褐素蓄积。见Weng等,Cell,98:13-23(1999)。
在处理和未处理的野生型和abca4-/-小鼠中,可以通过两种技术监测光感受器退化的速率。一种是在不同时间用ERG分析法研究小鼠,并已采用在临床诊断过程中。见Weng等,Cell,98:13-23(1999)。电极置于麻醉小鼠的角膜表面,记录来自视网膜的对闪光的电响应。光诱导的光感受器超极化产生的α-波的振幅是光感受器退化的灵敏指标。见Kedzierski等,Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.,38:498-509(1997)。ERG对活体动物的进行。因此在时程研究中,可对同一小鼠反复地进行分析。定量光感受器退化的决定性的技术是视网膜切片的组织学分析。各时间点保留在视网膜中的光感受器的数量可通过计数外核层中光感受器胞核的行数确定。
组织提取。眼睛样品于1ml PBS(pH7.2)中在冰上解冻,并用Duall玻璃-玻璃匀浆器手动匀浆。加入1ml氯仿/甲醇(2:1,v/v)后进一步匀浆样品。将样品转移到硅酸硼管中并将脂类提取到4ml氯仿中。有机提取物用3ml PBS(pH7.2)洗涤,然后样品以3,000×g速度离心10分钟。将氯仿相慢慢倒出,水相再用4ml氯仿萃取。离心后,将氯仿相合并,且将样品取出在氮气下干燥。样品残留物用100μl己烷再悬浮并通过下述的HPLC进行分析。
HPLC分析。采用配有荧光和二极管阵列检测器的Agilent 1100系列液相色谱仪在Agilent Zorbax Rx-SiI柱(5μm,4.6 X 250mm)上完成层析分离。流动相(己烷/2-丙醇/乙醇/25mM KH2PO4,pH7.0/乙酸;485/376/100/50/0.275,v/v)以1ml/min输送。通过对比保留时间和可靠标准的吸收光谱进行样品峰的鉴定。数据表示为从荧光检测器获得的峰值荧光(L.U.)。
下面的实施例提供测试巨蛋白调节剂有效性和安全性的示例性的方法。这些实施例仅为示例性目的而提供,而不限制此处提供的权利要求的范围。
实施例1:巨蛋白调节剂对A2E聚积的影响
将巨蛋白调节剂给与试验组小鼠,单独DMSO给与对照组小鼠后,测定A2E的聚积。试验组每天在10-25μl DMSO中给与2.5-20
mg/kg的巨蛋白调节剂。如果最高剂量50mg/kg未观察到效果,则试验更高的剂量。对照组注射给予10-25μl的单独DMSO。采用腹腔(i.p.)注射给与小鼠测试或对照物质,采用多种试验期限但不超过1个月。
为测定abca4-/-小鼠RPE中的A2E聚积,每天通过i.p.注射给与2个月龄的abca4-/-小鼠2.5-20mg/kg的巨蛋白调节剂。1个月后,将试验组和对照组小鼠处死,并用HPLC测定RPE中A2E的水平。此外,可以采用UV/可见分光光度计监测N-亚视黄基-磷脂酰乙醇胺、二氢-N-亚视黄基-N-视黄基-磷脂酰乙醇胺、N-亚视黄基-N-视黄基-磷脂酰乙醇胺、二氢-N-亚视黄基-N-视黄基-乙醇胺和/或N-亚视黄基-磷脂酰乙醇胺的自发荧光和吸收光谱。
实施例2:巨蛋白调节剂对脂褐素聚积的影响
将巨蛋白调节剂给与试验组小鼠,单独DMSO给与对照组小鼠后,测定脂褐素的聚积。试验组每天在10-25μl DMSO中给与2.5-20mg/kg的巨蛋白调节剂。如果50mg/kg的最高剂量未观察到效果,则试验更高的剂量。对照组注射给予10-25μl的单独DMSO。采用i.p.注射给与小鼠测试或对照物质,采用多种试验期限但不超过1个月。可选择地,小鼠可以被植入其以0.25μl/hr的速率递送测试或对照物质的泵,采用多种试验期限但不超过1个月。
通过电子或荧光显微镜检测眼睛,以测定巨蛋白调节剂在处理和未处理的abca4-/-小鼠中对脂褐素形成的影响。
实施例3:巨蛋白调节剂对视杆细胞死亡或视杆功能损害的影响
将巨蛋白调节剂给与试验组小鼠,单独的DMSO给与对照组小鼠后,测定巨蛋白调节剂对视杆细胞死亡或视杆功能损害的影响。试验组每天在10-25μl DMSO中给与2.5-20mg/kg的巨蛋白调节剂。如果50mg/kg的最高剂量未观察到效果,则试验更高的剂量。对照组单独注射给予10-25μl DMSO。在各种不同的试验时期内(但不超过1个月)采用i.p.注射给与小鼠试验或对照物质。可选择地,小鼠可以被植入以0.25μl/hr的速率递送试验或对照物质的泵,可采用各种不同试验期限但不超过1个月。
通过监测ERG记录和进行视网膜组织学分析,分析每天给与2.5-20mg/kg巨蛋白调节剂约8周的小鼠以得到巨蛋白调节剂对视杆细胞死亡或视杆功能损害的影响。
实施例4:测试对光损害的保护
下面的研究采自Sieving,P.A.等,Proc.Natl.Acad.Sci.,98:1835-40(2001)。为进行慢性曝光研究,将Sprague-Dawley雄性7周龄白化大鼠以5lux白色荧光按12:12h亮/暗循环饲养。每日3次通过i.p.注射给予慢性组大鼠0.18ml DMSO中的20-50mg/kg的巨蛋白调节剂8周。对照组i.p.注射接受0.18ml DMSO。最后注射两天后处死大鼠。如果50mg/kg的最高剂量未观察到效果,则试验更高的剂量。
对于急性曝光研究,大鼠整夜进行暗适应,然后在暗红光中单次i.p.注射0.18ml DMSO中的巨蛋白调节剂20-50mg/kg,并在黑暗中保持1h,然后暴露于漂白光中,然后进行ERG测定。
无痛杀死大鼠并摘除眼球。在两个半球上每200μm测量外核层厚度和视杆外节(ROS)长度的柱细胞计数,并将该数值平均得到整个视网膜的细胞变化值。记录慢性组大鼠处理4周和8周时的ERG。在急性组鼠中,使用对视锥无影响的刺激通过暗适应ERG追踪对漂白光的视杆恢复。视锥恢复用适光的ERG追踪。在ERG之前,动物在暗红光中准备并麻醉。瞳孔扩张并通过使用金线角膜环同时从两只眼睛记录ERG。
实施例5:包括巨蛋白调节剂和芬维A胺的联合治疗
小鼠和/或大鼠以实施例1-4中描述的方式进行试验,但是具有附加的两个配置(arms)。在一个附加的配置中,使用每天5mg/kg到每天50mg/kg的增加剂量的芬维A胺处理小鼠和/或大鼠的组。在第二个附加的配置中,使用每天20mg/kg的巨蛋白调节剂和每天5mg/kg到每天50mg/kg的增加剂量的芬维A胺联合处理小鼠和/或大鼠的组。联合治疗的益处按照实施例1-4描述的进行测定。
实施例6:巨蛋白调节剂对RPE细胞中视黄醇和RBP水平的影响。
小鼠和/或大鼠以实施例1-4中描述的方式进行试验,但是通过HPLC分析测定RPE细胞中视黄醇(或视黄酯)和RBP的水平。本试验测定所研究的药物引起的调节活性的量。试验组和对照组之间RPE细胞中视黄醇和RBP细胞水平的直接比较质量提供了负责抑制视黄醇、视黄醇-RBP或视黄醇-RBP-TTR与在RPE细胞中表达的LDL受体基因家族成员的结合和摄取的药物的直接关系。
根据本公开,此处披露和要求保护的所有方法可以进行和完成而不需要过多的实验。对本领域的技术人员明显的是:可以对本方法和在这里描述的方法的步骤或步骤的顺序进行各种改变而不脱离本发明的概念、实质和范围。更具体地说,明显的是:化学上和生理学上相关的特定药物可以替代此处描述的药物,而可以达到相同或相似的结果。对本领域技术人员来说显而易见的所有这些的类似的替换和改进应认为是在附加的权利要求限定的发明的实质,范围和概念之内。
Claims (25)
1、一种治疗哺乳动物眼睛的眼病的方法,该方法包括,
给与该哺乳动物有效量的调节哺乳动物眼中视网膜和/或视网膜色素上皮细胞的LDL受体基因家族成员活性的药物。
2、根据权利要求1所述的方法,其中,所述LDL受体基因家族成员为巨蛋白或巨蛋白相关蛋白。
3、根据权利要求1所述的方法,其中,所述LDL受体基因家族成员为类维生素A结合蛋白受体。
4、根据权利要求1所述的方法,其中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与选自维生素结合蛋白、脂蛋白、免疫和应激相关蛋白、类固醇激素结合蛋白、激素及前体、肽、酶和酶抑制剂、白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白;多元药物和毒素、RAP、钙(Ca2+)和细胞色素C的第二药物的结合。
5、根据权利要求1所述的方法,其中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与选自视黄醇、视黄醇-RBP复合体、视黄醇-RBP-TTR复合体、光感受器间类维生素A结合蛋白(IRBP)、视黄醇-IRBP复合体、转钴铵素-维生素B12、转钴铵素-维生素B12结合蛋白、维生素D结合蛋白、载脂蛋白B、载脂蛋白E、载脂蛋白J/丛生蛋白、载脂蛋白H;免疫球蛋白轻链、PAP-I、β2-微球蛋白;性激素结合蛋白-雌激素、雄激素结合蛋白-雄激素;甲状旁腺激素、胰岛素、表皮生长因子、促乳素、甲状腺球蛋白、纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)、尿激酶-PAI-1、tPA-PAI-1、前尿激酶、脂蛋白脂肪酶、血纤维蛋白溶酶原、β-淀粉酶、β1-微球蛋白、溶菌酶;白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白、氨基糖苷类、多粘菌素B、抑肽酶、天花粉蛋白、庆大霉素;RAP、Ca2+和细胞色素C的第二药物的结合。
6、根据权利要求1所述的方法,其中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与视黄醇、视黄醇-RBP复合体或视黄醇-RBP-TTR复合体的结合。
7、根据权利要求1所述的方法,其中,所述LDL受体基因家族成员的活性是所述LDL受体基因家族成员与类维生素A结合蛋白的结合。
8、根据权利要求1所述的方法,其中,所述LDL受体基因家族成员的活性是选自维生素结合蛋白、脂蛋白、免疫和应激相关蛋白、类固醇激素结合蛋白、激素及前体、肽、酶和酶抑制剂、白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白;多元药物和毒素、RAP、钙(Ca2+)和细胞色素C的第二药物的转胞吞作用。
9、根据权利要求1所述的方法,其中,所述LDL受体基因家族成员的活性是选自视黄醇、视黄醇-RBP复合体、视黄醇-RBP-TTR复合体、光感受器间类维生素A结合蛋白(IRBR)、视黄醇-IRBP复合体、转钴铵素-维生素B12、转钴铵素-维生素B12结合蛋白、维生素D结合蛋白、载脂蛋白B、载脂蛋白E、载脂蛋白J/丛生蛋白、载脂蛋白H;免疫球蛋白轻链、PAP-1、β2-微球蛋白;性激素结合蛋白-雌激素、雄激素结合蛋白-雄激素;甲状旁腺激素、胰岛素、表皮生长因子、促乳素、甲状腺球蛋白、纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)、尿激酶-PAI-1、tPA-PAI-1、前尿激酶、脂蛋白脂肪酶、血纤维蛋白溶酶原、β-淀粉酶、β1-微球蛋白、溶菌酶;白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白;氨基糖苷类、多粘菌素B、抑肽酶、天花粉蛋白、庆大霉素;RAP、Ca2+和细胞色素C的第二药物的转胞吞作用。
10、根据权利要求1所述的方法,其中,所述药物结合视黄醇结合蛋白。
11、根据权利要求1所述的方法,其中,所述药物结合甲状腺素运载蛋白。
12、根据权利要求1所述的方法,其中,所述药物结合光感受器间类维生素A结合蛋白(IRBP)。
13、根据权利要求1所述的方法,其中,所述药物调节视网膜和/或视网膜色素上皮细胞中所述LDL受体基因家族成员的表达。
14、根据权利要求1所述的方法,其中,所述药物选自抗体、多肽、核酸、多核酸、聚合物、受体相关蛋白(RAP)或其片段、低分子量有机化合物、维生素结合蛋白、脂蛋白、免疫和应激相关蛋白、类固醇激素结合蛋白、激素及前体、肽、酶和酶抑制剂、白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白;多元药物和毒素、RAP、钙(Ca2+)、钙清除剂、还原剂和细胞色素C。
15、根据权利要求1所述的方法,其中,所述药物选自抗体、多肽、核酸、多核酸、聚合物、受体相关蛋白(RAP)或其片段、低分子量有机化合物、视黄醇、视黄醇-RBP复合体、视黄醇-RBP-TTR复合体、光感受器间类维生素A结合蛋白(IRBR)、视黄醇-IRBP复合体、转钴铵素-维生素B12、转钴铵素-维生素B12结合蛋白、维生素D结合蛋白、载脂蛋白B、载脂蛋白E、载脂蛋白J/丛生蛋白、载脂蛋白H;免疫球蛋白轻链、PAP-1、β2-微球蛋白;性激素结合蛋白-雌激素、雄激素结合蛋白-雄激素;甲状旁腺激素、胰岛素、表皮生长因子、促乳素、甲状腺球蛋白;纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)、尿激酶-PAI-1、tPA-PAI-1、前尿激酶、脂蛋白脂肪酶、血纤维蛋白溶酶原、β-淀粉酶、β1-微球蛋白、溶菌酶;白蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白、气味结合蛋白、甲状腺素运载蛋白;氨基糖苷类、多粘菌素B、抑肽酶、天花粉蛋白、庆大霉素;RAP、RAP片段、Ca2+、钙清除剂、还原剂和细胞色素C。
16、根据权利要求1所述的方法,进一步包括:重复给与有效量的所述药物。
17、根据权利要求16所述的方法,其中,给药之间的至少一段时间为至少一个星期。
18、根据权利要求16所述的方法,其中,给药之间至少一段时间为至少一天。
19、根据权利要求1所述的方法,进一步包括:给与至少一种附加的药物,该附加的药物选自一氧化氮生成诱导剂、抗炎剂、生理学上可接受的抗氧化剂、生理学上可接受的无机物、带负电荷的磷脂、类胡萝卜素、他汀类药物、抗血管生成药物、基质金属蛋白酶抑制剂、13-顺式-视黄酸或具有通式(A)结构的化合物:
其中,
X1选自NR2、O、S或CHR2,
R1为(CHR2)x-L1-R3,其中,
x为0、1、2或3;L1为单键或-C(O)-;
R2为选自H、(C1-C4)烷基、F、(C1-C4)氟代烷基、(C1-C4)烷氧基、-C(O)OH、-C(O)-NH2、-(C1-C4)烷基胺、-C(O)-(C1-C4)烷基、-C(O)-(C1-C4)氟代烷基、-C(O)-(C1-C4)烷基胺和-C(O)-(C1-C4)烷氧基的结构,和
R3为H或任选地被1-3个独立选择的选自(C2-C7)链烯基、(C2-C7)炔基、芳基、(C3-C7)环烷基、(C5-C7)环链烯基和杂环的取代基取代的结构。
21、根据权利要求19所述的方法,其中,所述化合物为4-羟基苯基维甲酰胺、4-甲氧基苯基维甲酰胺;或其活性代谢物、或药学上可接受的前药或溶剂合物。
22、根据权利要求1所述的方法,进一步包括:给与哺乳动物选自体外血液分离、局限性视网膜转位、光动力学疗法、玻璃疣激光治疗、黄斑裂孔手术、黄斑转位手术、Phi-Motion、质子束疗法、视网膜剥离和玻璃体手术、巩膜扣带术、黄斑下手术、经瞳孔温热疗法、光系统I疗法、微电流刺激、RNA干扰、给与眼睛如碘化二乙氧膦酰硫胆碱或二乙氧膦酰硫胆碱或碳酸酐酶抑制剂的药物、微芯片植入、干细胞疗法、基因替代疗法、核酶基因疗法、光感受器/视网膜细胞移植、激光凝固术以及针灸的治疗。
23、根据权利要求1所述的方法,进一步包括视网膜变性的附加治疗。
24、根据权利要求1所述的方法,其中,所述哺乳动物是人。
25、根据权利要求24所述的方法,其中,所述的人具有选自Stargardt病、退行性视网膜色素变性、退行性锥-杆营养不良、干性年龄相关性黄斑变性、渗出性年龄相关性黄斑变性、锥-杆营养不良、视网膜色素变性、基于脂褐素的视网膜变性、光感受器退化和地图样萎缩的眼睛疾病或性状。
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