CN111032070A - 用于治疗眼病的脂联素拟肽 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于治疗需要的受试者中与炎症相关的干眼症或眼病的组合物和方法。所述治疗组合物包含脂联素拟肽化合物和药学上可接受的载体,并施用治疗剂。本发明还提供了用于减轻有需要的受试者中与炎症相关的干眼症或眼病的一种或多种症状或临床体征的方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年8月14日提交的,标题为“用于治疗眼疾的脂联素拟肽”,发明人为Henry Hsu的美国非临时申请号15/676,968的优先权,上述申请的全部内容通过引用并入本文。
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本申请通过引用同时提交的电子序列表的资料,将其并入本文中。提交的电子序列表中的资料是2018年8月7日创建的名为“ALLY002.CIPPCT_ST25.txt”的文本文件(.txt),文件大小为6KB,通过引用全文并入本文。
背景技术
眼表面系统由角膜、结膜、泪腺、睑板腺、鼻泪管及其相关的泪液和结缔组织基质以及眼睑和睫毛组成,其全部由连续上皮和相互关联的神经、内分泌、免疫和血管系统整合在一起。人的眼泪是由泪腺产生的。泪液通过眨眼分配,从眼表面蒸发,然后通过鼻泪管排出。眼泪包括三层:亲水性粘蛋白的最内层,由杯状细胞产生的覆盖眼表面上皮的粘滑物质;由泪腺产生的含水液层,其漂浮在粘蛋白层上并且是约0.9%的盐水;以及由睑板腺产生的浅表薄脂质层,其有助于均匀的泪液扩散和减缓泪液蒸发。这种三层结构使泪膜稳定,并使泪膜能够保持眼睛湿润,为光线透过眼睛创造平滑的表面,滋养眼睛前部,并提供保护以免受伤害和感染。影响眼表面系统的精细稳态平衡的因素会对泪膜稳定性和渗透压产生不利影响,导致渗透、机械和炎性损伤。眼表面上皮细胞暴露于升高的泪液渗透压激活炎症通路,包括促炎性细胞因子的释放。这可能导致免疫细胞向眼表面的募集和浸润,尤其是抗原呈递细胞和T细胞。
干眼病(DED或干眼症),也称为干燥性角膜结膜炎,是眼泪和眼表的多因素疾病。其特征在于包括以下的症状:眼睛干燥刺激、眼睛过度湿润、烧灼感和刺痛感、光敏感、异物感、疼痛和发红、眼睛疲劳和/或视力模糊。在干眼症中,眼表面上皮发生鳞状上皮化生,表现为杯状细胞损失、粘蛋白缺乏和角质化,导致泪膜不稳定性。对泪膜稳定性和渗透压产生不利影响的因素可以诱导眼表损伤,并引发产生先天性和适应性免疫反应的炎症级联反应。这些免疫-炎症反应导致进一步的眼表损伤和自持续的炎症循环的发生(Stevenson等人,Arch Ophthalmol.2012,130(i):90-100)。
干眼症的主要种类是水液缺乏型干眼症(ADDE)和蒸发型干眼症(EDE)。ADDE是由泪腺分泌泪液失败而引起的,这种类型可进一步细分为干燥综合征型干眼症(泪腺和唾液腺被自身免疫过程靶向,例如类风湿关节炎)和非干燥综合征型干眼症(泪腺功能障碍,但排除干燥综合征的全身性自身免疫特征,例如年龄相关性干眼症)。EDE是由于在泪腺分泌功能正常的情况下暴露的眼表面的过度水分损失。其起因可能是内在的(由于影响眼睑结构或动力学的内在疾病引起,例如睑板腺功能障碍)或外在的(其中由于一些外在暴露而发生眼表面疾病,例如维生素A缺乏)。具有睑板腺功能障碍时,泪液的脂质层被改变,导致眼泪蒸发增加。(参见例如"The Definition and Classification of Dry Eye Disease:Guidelines from the 2007International Dry Eye Work Shop,"Ocul Surf,2007,5(2):75-92)。在这两种干眼症中,最终结果是自持续的刺激和炎症循环。
据估计,近500万50岁及其以上的美国人患有DED,还有数百万人经历过干眼症的发作性症状;其中约三分之二是女性。DED的患病率随着年龄的增加而显著上升。干眼病可能阻碍日常生活活动的进行,且DED与整体生活质量的下降有关。
存在几种用于诊断和评估患者干眼症的严重程度的技术或临床措施,包括眼表疾病指数(OSDI)量表、干眼症症状评估(SADE)、泪液破裂时间(TBUT)、眼表的活性染料染色、泪液高度分析、泪膜渗透压分析、Schirmer’s测试等。TBUT测试测量三层泪膜破裂所需的时间。缩短的TBUT测试时间表明泪液质量下降,并指示干眼症。Schirmer’s测试测量产生的泪液体积,并通过以下进行:在每只眼睛的下眼睑(结膜囊)内放置一小条滤纸条几分钟,使泪液通过毛细管作用被吸入滤纸。然后移除滤纸,并以毫米测量水含量。通常,测量值小于5mm指示干眼症。
治疗慢性DED患者的眼科医生必须处理眼表炎症的症状。除了降低视力外,这种炎症的症状还包括结膜和眼睑发红、疼痛、肿胀、水肿(结膜水肿)。在DED中,刺激性症状可能是由以下引起:眼表上促炎性细胞因子的释放(Lam等,Am J Ophthalmol,2009,147:198-205;Albersmeyer等,Exp Eye Res,2010,90(3):444-451)和炎性细胞的浸润(Kunert等人,Arch.Ophthalmol.2000,118-(11):1489-96),以及支配眼表面的神经纤维的刺激,其导致眼表组织损伤。炎症还导致上皮病,这是在DED中鉴定的关键临床体征。
目前的干眼症疗法是保守治疗,重点是替换泪液以减轻症状。轻度和中度干眼症病例的常规治疗包括补充润滑。每几个小时使用眼用制剂如治疗性滴眼剂和人造泪液,可以帮助维持和增强眼表面上的泪膜并提供临时的缓解。也使用润滑泪液软膏。泪液软膏含有白凡士林、矿物油和类似的润滑剂,并用作润滑剂和润肤剂。尽管这些保守治疗在短期内有益处,但它们对于干眼症的长期控制治疗的实用性有限。
(环孢菌素A)是用于干眼症治疗的首个处方药。环孢菌素A通过几种途径发挥免疫抑制活性,且环孢素A的免疫调节活性用于治疗基于免疫的疾病,例如移植排斥反应、牛皮癣、溃疡性结肠炎、类风湿性关节炎和DED。已经表明,局部施用环孢霉素A增加泪液分泌,可能是通过促进副交感神经系统相关的神经递质的局部释放。环孢霉素A在治疗DED中的有益效果是公认的;但是,很明显,许多DED患者并未显示出对局部环孢霉素A的一致的治疗反应。
因此,对于大多数患有干眼症和炎症相关眼病的患者,目前几乎没有有效的治疗方案。因此对于安全有效的疗法存在未被满足的需求。本发明满足了这种需求,并提供了其他优势。
发明概述
在一个方面中,本文提供了用于治疗需要的受试者中的干眼症的组合物和方法。方法包括向所述受试者施用治疗有效量的组合物,所述组合物包含:脂联素拟肽化合物和立他斯特(Lifitegrast)和药学上可接受的载体,以治疗所述受试者的干眼症。
在一些实施方案中,所述组合物和治疗剂通过以下方式来施用:局部、玻璃体内注射、结膜下注射、结膜注射、肌内注射、皮下注射、静脉内注射、前房内注射或植入受试者的眼睛中。在一些实施方案中,干眼症选自泪液分泌过少、泪液缺乏症、眼球干燥症、干燥综合征干眼症、非干燥综合征干眼症、干燥性角结膜炎、水液缺乏型干眼症(ADDE)、蒸发型干眼症(EDE)、环境干眼症、Stevens-Johnson综合征、眼天疱疮、睑缘炎、眼睑闭合失败、感觉神经麻痹、过敏性结膜炎相关干眼症、病毒性结膜炎后干眼症、白内障术后干眼症、VDT手术相关的干眼症,以及配戴隐形眼镜-相关的干眼症。
在一些情况下,组合物和治疗剂各自施用于所述受试者一天一次、一天两次、一天三次、一天四次或或更高频率(更频繁的)施用。在其他情况下,所述组合物和治疗剂各自每隔一天或以更低频率(更不频繁地)施用。在一些实施方案中,脂联素拟肽化合物以最终组合物的约0.0001%(wt)至约90%(wt)存在。在一些实施方案中,治疗剂以约0.1%至约20%存在。在一些实施方案中,组合物和治疗剂各自在选自以下的制剂中:溶液、悬浮液、糖浆、液体、凝胶、水凝胶、乳剂、脂质体、气雾剂、雾、膜、混悬液、栓塞、聚合物、植入物、接触镜片、眼插入物、纳米颗粒、微粒、缓释制剂和适于眼科医疗设备的制剂。在一些实施方案中,该方法进一步包括给予包含环孢菌素、人工泪液、皮质类固醇、抗炎剂或其任何组合的组合物。
在一些实施方案中,脂联素拟肽化合物由式II表示:Xaai-Ile-Pro-Xaa2-Leu-Tyr-Xaa3-Phe-Ala-Xaa4-Xaa5(SEQ ID NO:2)(II);其中C端氨基酸任选地被酰胺化;或其变体;其衍生物,或其药学上可接受的盐。在一些例子中,脂联素拟肽化合物选自以下的肽组成的组:D-Asn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-D-Ser-Phe-Ala-D-Ser(SEQ ID NO:3)、D-Asn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-D-Ser-Phe-Ala-D-Ser-p-Ala(SEQ ID NO:4)、D-Asn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-D-Ser-Phe-Ala-D-Ser-p-Ala-NH2(SEQ ID NO:5)、D-Asn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-D-Ser-Phe-Ala-D-Ser-NH2(SEQ ID NO:6)、(D-Asn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-D-Ser-Phe-Ala-D-Ser-His-Pro)2-Dab-NH2(SEQ ID NO:7)、其变体、其衍生物,和其药学上可接受的盐,其中Dab表示2,3-二氨基丁酸。在一些实施方案中,脂联素拟肽化合物是ADP 355(SEQ IDNO:6)或其药学上可接受的盐。
在另一个方面,本文提供了一种用于治疗需要的受试者中的炎症相关眼病的方法。所述方法包括向受试者施用治疗有效量的组合物,所述组合物包含脂联素拟肽化合物(SEQ ID NO:6)或其药学上可接受的盐,和药学上可接受的载体,并施用治疗剂以治疗受试者中的炎症相关眼病。
在另一个方面,本文提供一种用于减轻有需要的受试者中的至少一种的干眼症症状或临床体征的方法。所述方法包括向受试者施用治疗有效量的脂联素拟肽化合物(SEQID NO:6)或其药学上可接受的盐;和药学上可接受的载体;并施用治疗剂以减轻受试者中的至少一种的干眼症症状或临床体征。
在另一个方面,本文提供了一种用于治疗需要的受试者中的眼病或功能障碍的方法。所述方法包括向受试者施用治疗有效量的脂联素拟肽化合物或其药学上可接受的盐;和药学上可接受的载体;并施用治疗剂以治疗受试者中的炎症相关眼病。
在另一个方面,受试者可以呈现至少一种选自以下的干眼症症状或临床体征:泪液分泌的变化、泪液清除率的变化、眼表损伤、角膜上皮缺损、眼表面细胞的变化、泪膜稳定性的变化、泪液体积的变化、泪膜组成的变化、泪液渗透压的变化及其任意组合。
根据以下详细的说明和附图,本发明的其他目的、特征和优势对于本领域技术人员将是显而易见的。
附图说明
图1显示了向实验性干眼症(EDE)的小鼠模型施用脂联素拟肽化合物,泪液体积比对照的未治疗EDE小鼠增加。在治疗开始后的第5天和第10天测量泪液体积。脂联素拟肽化合物治疗动物的泪液体积与未治疗的正常小鼠相似。而且,在治疗过的EDE小鼠中,泪液体积比对照的未治疗EDE小鼠显著改善。“UT”表示未治疗的(正常)小鼠;“EDE”表示未治疗的实验性干眼症对照小鼠;“仅BSS”代表仅用平衡盐溶液治疗的实验性干眼症小鼠。“ADP355”代表用脂联素拟肽化合物治疗的实验性干眼症小鼠。“ADP399”代表用脂联素拟肽化合物(线性分支二聚体)治疗的实验性干眼症小鼠。“gAdipo”代表用重组鼠全长球状脂联素治疗的实验性干眼症小鼠。
图2显示与对照的未治疗的EDE小鼠相比,脂联素拟肽化合物治疗使实验性干眼症小鼠模型的角膜表面不规则性最小化或减少。用荧光素染色评估角膜表面的光滑度。在EDE开始后的第5天和第10天评估角膜表面。“UT”代表未治疗的(正常)眼小鼠;“EDE”代表未经治疗的实验性干眼症对照小鼠;“仅BSS”代表仅用平衡盐溶液治疗的实验性干眼症小鼠。“ADP355”代表用脂联素拟肽化合物治疗的实验性干眼症小鼠。“ADP399”代表用脂联素拟肽化合物(线性分支二聚体)治疗的实验性干眼症小鼠。“gAdipo”代表用重组鼠全长球状脂联素治疗的实验性干眼症小鼠。
图3A和图3B描述了条形图,显示了未经治疗、正常(UT)和用0.1%ADP 355、5%立他斯特、和0.1%ADP 355+5%立他斯特同时治疗干眼症时,泪膜破裂时间的变化。图3A:治疗5天后。图3B:治疗10天后。
图4A和4B描述了条形图,显示了未经治疗、正常(UT)和用0.1%ADP 355、5%立他斯特、和0.1%ADP 355+5%立他斯特同时治疗干眼症时,角膜染色的变化。图4A:治疗5天后。图4B:治疗10天后。
图5B描述了散点图,说明了当结膜表现出干眼症时,活化T细胞水平的变化。图5A表示正常(UT)眼睛的活化T细胞水平的散点图。图5C(施用0.1%ADP 355后)、图5D(施用5%立他斯特后)和图5E(同时施用0.1%ADP 355+5%立他斯特)的散点图说明了活化T细胞水平在治疗后的变化。
图6B描述了散点图,说明了当泪腺中存在干眼症时,活化T细胞水平的变化。图6A表示正常(UT)眼睛的活化T细胞水平的散点图。图6C(施用0.1%ADP 355后)、图6D(施用5%立他斯特后)和图6E(同时施用0.1%ADP 355+5%立他斯特)的散点图说明了活化T细胞水平在治疗后的变化。
图7是在有和无治疗干预的情况下,在正常(UT)和干眼症的结膜和泪腺中鉴定的细胞因子水平的表。
发明详述
I.引言
本文提供了用于治疗有需要的受试者的干眼症或炎症相关眼病的组合物、方法和试剂盒。该方法包括向所述受试者施用治疗有效的组合物,所述组合物包含脂联素拟肽化合物或其药学上可接受的盐和药学上可接受的载体,并施用治疗剂。本文还提供了用于减轻受试者的干眼症的至少一种症状或临床体征的方法。在一些实施方案中,治疗有效的组合物包含至少两种不同的脂联素拟肽化合物或其药学上可接受的盐,并施用治疗剂。本发明部分地基于以下发现:向眼睛施用脂联素拟肽化合物或其药学上可接受的盐并施用治疗剂,增加了干眼症受试者的泪液体积,并降低了角膜表面不规则性。
II.定义
如本文所用,除非另有说明,以下术语具有赋予其的含义。
如本文所用,术语“一”、“一个”或“该”不仅包括具有一个成员的方面,也包括具有一个以上成员的方面。例如,单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数指代,除非上下文另外明确指出。因此,例如,提及“一个细胞”包括复数个这种细胞,提及“该试剂”包括本领域技术人员已知的一个或多个试剂的指代,以此类推。
术语“干眼症”是指泪液和眼表面(包括角膜、结膜和眼睑)的多因子病,其导致不适、视力模糊和泪膜不稳定的症状,对眼表面具有潜在损伤,如"The Definition andClassification of Dry Eye Disease:Guidelines from the 2007International DryEye Work Shop,"Ocul Surf,2007,5(2):75-92所定义的。干眼症可伴有泪膜渗透压增加和眼表面炎症。干眼症包括干眼综合征、干燥性角结膜炎(KCS)、泪液功能障碍综合征(dysfunctional tear syndrome)、泪腺角结膜炎、蒸发型泪液缺乏症、水液缺乏症和LASIK-诱导型神经营养性上皮病(LE)。
术语“炎症相关眼病”是指其中炎症对眼表面系统造成损伤的眼睛疾病或病症。如本文所用,“眼表面系统”包括角膜、结膜、泪腺、睑板腺、鼻泪管及其相关的泪液和结缔组织基质,以及眼睑和睫毛,其均由连续上皮和相互关联的神经、内分泌、免疫和血管系统整合在一起。
术语“症状”是指患者经历或感知的病症或疾病的主观指征或观察。
术语“临床体征”是指病症或疾病的可以被临床医生检测或解释的客观指征、观察或证据。
术语“脂联素”是指主要源自脂肪细胞的多肽。脂联素多肽由244个氨基酸残基组成,包含短的非胶原N末端区段(约130个氨基酸)和其后的胶原样序列(Maeda等,BBRC,1996,221:286-289)。人脂联素多肽的氨基酸序列可见于例如NCBI Ref序列号NP 004788.1或UniPro Ref编号Q15848。脂联素可以形成大小和总体结构与补体蛋白C1q相似的同源三聚体,C末端的球状结构域与Clq具有特别高的同源性(约65-70%的同源性)。该球状结构域(约130个氨基酸)被认为对天然(原生)脂联素的生物学活性是关键的。脂联素的晶体结构揭示了该相同的球状结构域与TNFα之间的额外的高结构相似性(约60%同源性)。
术语“脂联素拟肽”是指模拟脂联素蛋白的活性或功能的肽化合物。脂联素拟肽可具有与一种或多种脂联素受体(AdipoR1和AdipoR2)或其变体结合或相互作用的能力。拟肽可以是骨架被修饰的肽,任何聚酰胺或其他模拟肽的聚合物结构,含有非天然氨基酸残基的肽或肽衍生物。
术语“肽”是指包含通过肽键共价连接的两个或多个氨基酸的链的有机化合物。肽可以用关于构成氨基酸的数量来指称,即,二肽含有两个氨基酸残基,三肽含有三个氨基酸残基,等等。
如本文所用,术语“氨基酸”是指包含碱性氨基和酸性羧基的有机化合物。该术语包括天然氨基酸(例如L-氨基酸)、修饰和非常规的氨基酸(例如D-氨基酸),以及已知以游离或组合形式生物学的存在但通常不存在于蛋白质中的氨基酸。该术语中包括修饰的和非常规的氨基酸,如,公开在例如Roberts和Vellaccio(1983)The Peptides,5:342-429中的那些,其教导通过引用并入本文。天然蛋白质存在的氨基酸包括但不限于丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、酪氨酸、色氨酸、脯氨酸和缬氨酸。天然的非蛋白质氨基酸包括但不限于精氨琥珀酸、瓜氨酸、半胱氨酸亚磺酸、3,4-二羟基苯丙氨酸、高半胱氨酸、高丝氨酸、鸟氨酸、3-一碘酪氨酸、3,5-二碘酪氨酸、3,5,5'–三碘甲状腺原氨酸和3,3',5,5'-四碘甲状腺原氨酸。可用于实施本发明的修饰的或非常规的氨基酸包括但不限于D-氨基酸、羟赖氨酸、4-羟基脯氨酸、N-Cbz保护的氨基酸、2,4-二氨基丁酸、高精氨酸、N-甲基精氨酸、正亮氨酸、N-甲基氨基丁酸、萘基丙氨酸、苯基甘氨酸、β-苯基脯氨酸、叔亮氨酸、4-氨基环己基丙氨酸、N-甲基-正亮氨酸、正缬氨酸、3,4-脱氢脯氨酸、N,N-二甲基氨基甘氨酸、N-甲基氨基甘氨酸、4-氨基哌啶-4-羧酸、6-氨基己酸、反式4-(氨基甲基)-环己烷甲酸、2-、3-和4-(氨基甲基)-苯甲酸、1-氨基环戊基甲酸、1-氨基环丙烷基甲酸和2-苄基-5-氨基戊酸。
术语“疏水残基”包括缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸及其功能等价物。
术语“极性残基”包括天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、丝氨酸及其功能等价物。
术语“肽键”是指通过在一个氨基酸的羧基与第二个氨基酸的氨基之间失去一个水分子而形成的共价酰胺键。
术语“肽骨架”是指包含酰胺基团的肽的原子链,是肽键以及连接氨基酸的羧基和氨基的氨基酸原子(通常为α-氨基酸的α-碳原子)。
术语“侧链”是指连接至肽骨架的基团,通常是指连接至α-氨基酸的α-碳原子的基团。例如,成蛋白质型(proteingenic)氨基酸的侧链包括:甲基(丙氨酸)、羟甲基(猪)、苄基(苯丙氨酸)、巯甲基(半胱氨酸)和羧甲基(天冬氨酸)。
用于包含肽链的化合物时,术语“衍生物”是指这样的化合物,其中肽的侧链中的一个或多个氨基、羟基或羧基,或末端的氨基或羧基被修饰为衍生的官能团。氨基可被衍生为酰胺(如烷基甲酰胺、乙酰胺)、氨基甲酸酯(如氨基甲酸烷基酯,例如氨基甲酸甲酯或叔丁基氨基甲酸酯),或脲。羟基可被衍生为酯(如链烷酸酯,例如乙酸酯、丙酸酯或芳烃羧酸酯,例如苯甲酸酯)、氨基甲酸酯(如氨基甲酸烷基酯,例如氨基甲酸甲酯)、碳酸酯(如碳酸烷基酯,例如碳酸乙酯)。羧基可衍生为酯(如烷基酯,例如乙酯)或酰胺(例如伯羧酰胺、N-烷基仲羧酰胺或N,N-二烷基羧酰胺)。本领域技术人员应理解肽的衍生物预期将保留亲本肽的特性,因为衍生基团的掺入不改变肽的特性,或者因为衍生基团在体内被移除(例如通过代谢)。本发明的优选实施方案是氨基、羧基和羟基中的三个以下,优选两个以下,或一个,或零个被修饰为衍生官能团。术语“衍生物”还包括衍生物的盐。
术语“非天然氨基酸”用于指本身在自然中不存在的氨基酸,其是由人合成的或创造的。非天然氨基酸的实例包括碘化酪氨酸、甲基化酪氨酸、糖基化丝氨酸、糖基化苏氨酸、氮杂环丁烷-2-羧酸、3,4-脱氢脯氨酸、邻硫代脯氨酸(perthiaproline)、刀豆氨酸、乙硫氨酸、正亮氨酸、硒代甲硫氨酸、氨基己酸、碲代甲硫氨酸、高烯丙基甘氨酸和高炔丙基甘氨酸。D-氨基酸也是非天然氨基酸的实例。
“Nva”对应于非天然氨基酸正缬氨酸,也被称为2(L)-氨基戊酸。“NvaNH2”对应于2(L)-氨基戊酰胺。“Acp”对应于非天然氨基酸6-氨基白氨酸(6-aminocaproic acid),也被称为6-氨基己酸。“Acp H2”对应于6-氨基白酰胺,也被称为6-氨基己酰胺。“Dpr(Ac)”对应于N2(3)-乙酰基-二氨基丙酸。“Dbu”对应于2,4-二氨基丁酸。“Glc”对应于葡萄糖。“PGlc”对应于β-葡萄糖。“SerP(Glc)”对应于在醇羟基上被β-葡糖基残基糖基化的丝氨酸。“Thr(NAcGal)”对应于在醇羟基上被N-乙酰半乳糖胺基残基糖基化的苏氨酸。“Tyr(I2)”对应于3,5-二碘酪氨酸。“N-MeArg”对应于N-甲基精氨酸。“PAla”对应于β-丙氨酸,也被称为3-氨基丙酸。“PAla-H2”对应于β-丙氨酸的酰胺衍生物,也被称为3-氨基丙酰胺。“(D)-Ser”对应于D-丝氨酸。“Apa”对应于氨基戊酸。“AlloThr”对应于别-苏氨酸,也被称为(2S,3S)-2-氨基-3-羟基丁酸。“3Hyp”对应于3-羟基脯氨酸。“4Hyp”对应于4-羟基脯氨酸。
如本文所用,术语“羟基化的非环系氨基酸”是指在其结构中包含至少一个醇羟基的非环系氨基酸。羟基化的非环系氨基酸的优选但非限制性的实例是丝氨酸、(D)-丝氨酸、苏氨酸、(D)-苏氨酸、(L)-卤代苏氨酸、(D)-卤代苏氨酸、(L)-异丝氨酸、(D)-异丝氨酸、(L)-β-高丝氨酸、(D)-P-高丝氨酸、(L)-高丝氨酸和(D)-高丝氨酸。
如本文所用,术语“脂肪族氨基酸”是指碳链本质上为脂肪族的氨基酸。脂肪族氨基酸的非限制性实例是丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸、Nva、Nva-NH2、Acp、Acp-NH2、Dpr(Ac)、Dbu、N-MeArg、pAla、pAla-NH2、Apa和AlloThr。本申请中优选的脂肪族氨基酸是pAla、pAla-NH2、Acp和Acp-NH2。
术语“肽转导结构域”用于表示能够穿过细胞膜,并指导肽、蛋白质或蛋白转导结构域相关分子穿过细胞的细胞质膜,从细胞外运输到细胞的细胞质中的肽或其衍生物。
术语“缀合的”是指两个肽的连接,是指两个肽彼此共价的连接。连接可以通过在一个肽的羧基与另一个肽的氨基之间形成酰胺键直接实现,或通过连接基团的方式实现,所述连接基团具有与每个肽的共价键。例如,连接基团可以是肽链、氨基酸或任何具有至少两个官能团并能够与两条肽链中的每一条形成共价键的基团。
如本文所用,“乙酰化氨基酸”是指在其侧链中具有乙酰基单元的氨基酸。
如本文所用,“药学上可接受的”是指在合理的医学判断范围内,适合用于与人和动物的组织接触而没有过度毒性、刺激性、过敏反应或其他问题并发症,并具有合理的收益/风险比的那些化合物、材料、组合物和/或剂型。
术语“药学上可接受的盐”是指所公开化合物的衍生物,其中亲本化合物通过制备其酸式盐或碱式盐来修饰,包括酸加成盐和碱加成盐。药学上可接受的盐的实例包括但不限于碱性残基(例如胺)的无机或有机酸盐;酸性残基(例如羧酸)的碱金属或有机盐;等等。术语“酸加成盐”是指通过加酸制备的亲本化合物的相应盐衍生物。药学上可接受的盐包括例如从无机或有机酸形成的亲本化合物的常规盐或季铵盐。例如,这类常规盐包括但不限于,自无机酸如盐酸、氢溴酸、硫酸、氨基磺酸、磷酸、硝酸等衍生的;自有机酸如乙酸、丙酸、琥珀酸、乙醇酸、硬脂酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、抗坏血酸、扑酸、马来酸、己二酸、褐藻酸、天冬氨酸、羟基马来酸、苯乙酸、谷氨酸、苯甲酸、水杨酸、对氨基苯磺酸、2-乙酰氧基苯甲酸、富马酸、苯磺酸、甲苯磺酸、甲磺酸、2-萘磺酸、乙二磺酸、草酸、羟基乙磺酸、葡庚酸、甘油磷酸、半磺酸(hemisulfanic)、庚酸、己酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、2-羟基乙磺酸、2-奈磺酸、果胶酸、磷酸、硫酸、3-苯丙酸、苦味酸、特戊酸、异硫氰酸、对甲苯磺酸、丁酸、樟脑酸、樟脑磺酸、二葡萄糖酸、环戊烷丙酸、双硫酸、十二烷基硫酸、乙磺酸和十一酸等制备的盐。因此,术语“碱加成盐”是指通过加碱制备的亲本化合物的相应盐衍生物。并且,碱性含氮基团可以用如以下的试剂季铵化:低级烷基卤化物,如甲基、乙基、丙基和丁基氯化物、溴化物和碘化物;二烷基硫酸酯,如二甲基、二乙基、二丁基和二戊基硫酸酯;长链卤化物,如癸基、月桂酰基、肉豆蔻酰基、硬脂酰基氯化物、溴化物和碘化物;芳烷基卤化物,如苄基和苯乙基溴化物;及其他。药学上可接受的盐包括例如从无机或有机碱形成的亲本化合物的常规盐或季铵盐。例如,这类常规盐包括但不限于自无机碱如氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁和氢氧化铵衍生的,以及自有机胺如甲基胺、乙基胺、异丙基胺、哌啶、哌嗪、吡咯烷、乙醇胺、吗啉、二氮杂唑(diazapine)、乙二胺、吡啶、喹啉、奎尼环等制备的盐。。
术语“治疗有效量”、“有效量”或“治疗有效剂量”是指如上所述的足以减轻病症的治疗剂的量。例如,对于给定的参数,治疗有效量将显示治疗效果至少5%、10%、15%、20%、25%、40%、50%、60%、75%、80%、90%或至少100%的增加或减少。治疗效果也可以表示为“-倍数”增加或减少。例如,治疗有效量相对于对照可以具有至少1.2倍、1.5倍、2倍、5倍或更高的效果。在本发明的情况中,脂联素拟肽化合物的有效量可以根据其他治疗剂的共施用或个体的疾病情况(及其他因素如年龄、疾病严重性程度等)而变化。
术语“疗法”、“治疗”和“缓解”是指症状严重程度的任何降低。在治疗眼病(例如干眼症)的情况下,该术语可以是指增加人工泪液、保护泪液、减少泪液蒸发、增加泪液产生、减轻眼睑或眼表面的炎症、降低干眼症的眼部体征等。如本文所用,术语“治疗”和“预防”并非意图是指绝对术语。治疗可以是指发作的任何延迟、症状的缓解、患者生活质量的改善等。治疗的效果可以与未接受治疗的个体或个体集合进行比较,或者与接受治疗前或治疗过程中不同时间点的同一患者进行比较。在一些方面,与例如施用前的个体或未进行治疗的对照个体相比,疾病的严重性降低至少10%。在一些方面,疾病的严重程度降低至少25%、50%、75%、80%或90%,或者在一些情况下,使用标准诊断技术不再能检测到。
术语“治疗”或“疗法”是指治疗或处理患者,如哺乳动物(特别是人或动物)的疾病或医学适应症(例如干眼症或炎症相关眼病),其包括:缓解疾病或医学适应症,即消除患者的疾病或医学适应症或者造成其消退;抑制患者的疾病或医学适应症,即减慢或阻止疾病或医学适应症的发展;或减轻患者的疾病或医疗适应症的一种或多种症状。该术语涵盖疾病或适应症的预防性治疗,以防止或降低获得或发展特定疾病或适应症的风险,或防止或降低复发的风险。
如本文所用,“剂量单元”是指适合用作特定治疗患者的单次剂量的物理离散单元。每个单元可含有经计算产生理想治疗效果的、预定量的活性化合物以及规定的药物载体。可以通过(a)活性化合物的独特特征和要实现的特定治疗效果,和(b)在混合该活性化合物的领域中固有的局限性,来制定本发明的剂量单元形式的规范。。
术语“受试者”、“个体”或“患者”通常包括人,但是也可以包括其他动物,例如其他灵长类动物、啮齿类动物、犬科动物、猫科动物、马科动物、羊、猪等。
具体实施方式
A.脂联素拟肽化合物
脂联素是主要由脂肪组织分泌的244个氨基酸长的多肽蛋白质。该相对较大的30kDa蛋白质在结构上类似于肿瘤坏死因子α(TNFα)。
基于脂联素的生物调节剂仍然不可用,部分原因是难以将完整大小的脂联素蛋白质转化为有活性的全身调节剂。脂联素蛋白质不能成药的主要原因是C末端结构域及其较大肽片段的极端不溶性。另外,其相对较大的大小,及其形成高阶复合物而改变其受体结合亲和力的倾向,对药物生产提出了重大挑战。
在本发明的一个方面,提供了一种脂联素拟肽化合物。在一些实施方案中,该化合物是由式I表示的化合物:X-M1-SEQ ID NO:1-M2-Z(I);其中SEQ ID NO:1是Xaai-Ile-Pro-Xaa2-Leu-Tyr-Xaa3-Phe-Ala-Xaa4-Xaa5。在一些实施方案中,Xaai为Asn或非天然氨基酸;Xaa2是Gly或非天然氨基酸;Xaa3是Tyr或非天然氨基酸;Xaa4是Tyr或非天然氨基酸;Xaa5是无氨基酸、β-Ala或P-Ala-NH2。在一些例子中,Xaai、Xaa2、Xaa3或Xaa4中的至少一个是非天然氨基酸。例如,Xaai、Xaa2、Xaa3或Xaa4是非天然氨基酸。在一些实施方案中,Xaai和Xaa2、Xaai和Xaa3、Xaai和Xaa4、Xaa2和Xaa3、Xaa2和Xaa4、以及Xaa3和Xaa4是相同或不同的非天然氨基酸。在其他实施方案中,Xaai和Xaa2和Xaa3、Xaai和Xaa2和Xaa4、Xaai和Xaa3和Xaa4,以及Xaa2和Xaa3和Xaa4是相同或不同的非天然氨基酸。在其他实施方案中,Xaai和Xaa2和Xaa3和Xaa4是相同或不同的非天然氨基酸。在一些实施方案中,X是任选存在的1-10个氨基酸的肽(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个氨基酸的肽)、聚合物分子、亲脂性化合物或肽转导结构域。在一些实施方案中,Z为任选存在的1-10个氨基酸的肽(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个氨基酸的肽)、聚合物分子、亲脂性化合物或肽转导结构域。在一些实施方案中,M1是任选存在的单键或连接基团。在一些实施方案中,M2是任选存在的单键或连接基团。在一些情况下,式I的化合物包含C末端氨基酸,且C末端氨基酸可被任选地酰胺化。在一些实施方案中,式I表示的任何化合物是其药学上可接受的盐。
在一些实施方案中,Xaai是D-Asn,Xaa4是D-Ser。在一些实施方案中,Xaa2为Nva。在一些实施方案中,Xaa3是D-Ser。在一些实施方案中,Xaa2为Nva,Xaa3为D-Ser。在一些实施方案中,Xaai为D-Asn;Xaa2是Nva;Xaa3是D-Ser,Xaa4是D-Ser。
在一些实施方案中,X和/或Z是1-10个氨基酸的肽,例如1个氨基酸的肽,2个氨基酸的肽,3个氨基酸的肽,4个氨基酸的肽,5个氨基酸的肽,6个氨基酸的肽,7个氨基酸的肽,8个氨基酸的肽,9个氨基酸的肽或10个氨基酸的肽。在一些情况下,可独立选择包含X和Z肽的肽的长度和取代基氨基酸的种类。
在一些实施方案中,Xaa5为β-Ala或P-Ala-NH2。在一些方面,式I化合物选自由ADP355、ADP355-PAla、ADP355-pAla-NH2、ADP355-NH2、ADP399、其变体、其衍生物,及其药学上可接受的盐组成的组。关于ADP355、ADP399和其他有用的脂联素拟肽化合物的详细描述可见于例如美国专利9,073,965和Otvos等人,Frontiers in Chemistry,2014,2(93):1-15,doi:10.3386/fchem.2014.00093中,其公开内容出于所有目的通过引用并入本文。
在一些实施方案中,X或Z是聚合物分子、亲脂性化合物或肽转导结构域。在一些实施方案中,聚合物是直链或支链的聚乙二醇。在其他实施方案中,聚合物的分子量为1kDa至200kDa,例如1kDa至200kDa、50kDa至200kDa、100kDa至200kDa、1kDa至100kDa、1kDa至50kDa、50kDa至100kDa、1kDa、50kDa、100kDa、150kDa或200kDa。在其他实施方案中,聚合物的分子量为2kDa至95kDa,例如2kDa至95kDa、10kDa至95kDa、20kDa至95kDa、30kDa至95kDa、40kDa至95kDa。50kDa至95kDa、60kDa至95kDa、70kDa至95kDa、80kDa至95kDa、2kDa至90kDa、2kDa至80kDa、2kDa至70kDa、2kDa至60kDa、2kDa至50kDa、2kDa至40kDa、2kDa至30kDa、2kDa至20kDa、2kDa至15kDa、2kDa至10kDa、2kDa、5kDa、10kDa、15kDa、20kDa、25kDa、30kDa、35kDa、40kDa、45kDa、50kDa、55kDa、60kDa、65kDa、70kDa、75kDa、80kDa、85kDa或90kDa。在一些实施方案中,聚合物的分子量为5kDa至80kDa、例如5kDa至80kDa、5kDa至70kDa、5kDa至60kDa、5kDa至50kDa、5kDa至40kDa、5kDa至30kDa、5kDa至20kDa、5kDa至10kDa、70kDa至80kDa、60kDa至80kDa、50kDa至80kDa、40kDa至80kDa、30kDa至80kDa、20kDa 80kDa或10kDa至80kDa、5kDa、10kDa、15kDa、20kDa、25kDa、30kDa、35kDa、40kDa、45kDa、50kDa、55kDa、60kDa、65kDa、70kDa、75kDa或80kDa。在其他实施方案中,聚合物的分子量为12kDa至60kDa、例如12kDa至40kDa、20kDa至40kDa、12kDa、20kDa、30kDa、40kDa、50kDa或60kDa。X和Z聚合物分子是独立选择的,可以相同或不同。
在一些实施方案中,聚合物分子是甲氧基PEG马来酰亚胺(mPEG(MAL))、分支型甲氧基PEG马来酰亚胺(mPEG2(MAL))、甲氧基PEG邻二硫吡啶(mPEG-OPSS)、PEG-乙烯基砜或邻二硫吡啶-PEG-酰肼(OPSS-PEG-酰肼),与甲氧基PEG醛(mPEG-ALD)的组合。在其他实施方案中,聚合物分子选自5k-mPEG(MAL)、20k-mPEG(MAL)、40k-mPEG2(MAL)、5k-mPEG-OPSS、10k-mPEG-OPSS、20k-mPEG-OPSS或OPSS-PEG2k-酰肼与mPEG30kD-ALD的组合。
本领域技术人员可以理解,当X不存在时,M1也不存在。本领域技术人员可以理解,当Z不存在时,M2也不存在。本领域技术人员可以理解,如果式I的化合物具有包含氨基酸的C末端,例如,其中C末端包含Z(如果存在并包含肽或转导结构域)、Xaa5(如果存在)或Xaa4,则所述氨基酸被任选地酰胺化。本领域技术人员可以理解,肽(例如具有两个氨基酸Xaai和Xaa2的二肽)可以表示为:H-Xaai-Xaa2-OH,其中H是肽的游离氨基末端的一部分,OH是肽的游离羧基末端的一部分;或者所述肽可以表示为:Xaai-Xaa2,其中肽的通式中没有显示作为所述肽的游离氨基末端的一部分的H和作为所述肽的游离羧基末端的一部分的OH,但其存在是被理解的。
在其他实施方案中,脂联素拟肽化合物是由式II表示的化合物:Xaai-Ile-Pro-Xaa2-Leu-Tyr-Xaa3-Phe-Ala-Xaa4-Xaa5(SEQ ID NO:2)(II);其中C末端氨基酸任选地被酰胺化;或其药学上可接受的盐。在一些实施方案中,脂联素拟肽化合物选自由D-Asn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-D-Ser-Phe-Ala-D-Ser(SEQ ID NO:3)、D-Asn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-D-Ser-Phe-Ala-D-Ser-p-Ala(SEQ ID NO:4)、D-Asn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-D-Ser-Phe-Ala-D-Ser-p-Ala-H2(SEQ ID NO:5)、D-Asn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-D-Ser-Phe-Ala-D-Ser-NH2(SEQ ID NO:6)、(D-Asn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-D-Ser-Phe-Ala-D-Ser-His-Pro)2-Dab-NH2(SEQ ID NO:7,其中Dab代表2,3-二氨基丁酸)、其变体、其衍生物,及其药学上可接受的盐组成的组。
有效的脂联素拟肽化合物描述于美国专利号9,073,965和Otvos等人,Frontiersin Chemistry,2014,2(93):1-15,doi:10.3389/fchem.2014.00093中,其全部内容出于所有目的通过引用并入本文。
在治疗有效的组合物中,例如眼科组合物,可以包含一种或多种本文所述的脂联素拟肽化合物。在一些实施方案中,组合物中可以包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多种不同的脂联素拟肽化合物。每种脂联素拟肽化合物的量可以相同(或等量)或不同。每种脂联素拟肽化合物的活性可以相同或不同。
1.连接基团(M1和M2)
用于偶联式I化合物中的X或Z的连接基团(M1或M2)可以是至少双官能的任何基团,只要所获得的X或Z与N-末端或C-末端氨基酸或非天然氨基酸之间的连接是稳定的。合适的连接基团包括双官能和多官能的烷基、芳基、芳烷基或肽基单元,烷基、芳基或芳烷基醛酸酯和酸酐,巯基或羧基,例如马来酰亚胺基苯甲酸衍生物、马来酰亚胺基丙酸衍生物和琥珀酰亚胺基衍生物,或者可以衍生自三聚氰酰溴或三聚氰酰氯、羰基二咪唑、琥珀酰亚胺酯或卤代磺酸盐等(Fischer等人,美国专利号6,472,507,其全部公开内容通过引用并入本文)。接头单元的官能团可包括氨基、肼基、羟基、硫醇基、马来酰亚胺基、羰基和羧基。
任选地,所选的连接基团是充分不稳定的(例如,被靶组织中存在的酶酶促切割),使本发明的肽在运输后被切割,从而释放所述肽。示例性的不稳定连接描述在Low等人的美国专利5,108,921中,其全部公开内容通过引用并于本文。肽活性剂递送系统还可以通过在活性剂和本发明的肽之间化学切割而解离。在接头单元包含氨基酸残基的实施方案中,所述切割可发生在接头单元自身以内。
如果由连接基团M1形成的连接在Xaai和X的羧基之间(例如,如果X是标记元件、肽标记元件的末端羧基或分子的末端羧基),任何氨基酸(包括但不限于α-氨基酸,包括但不限于成蛋白质型氨基酸)或肽链可形成Xaai和X之间的连接。
在一些实施方案中,如果M1或M2基团与肽之间的键是酰胺键,则连接可以通过任何能够在Xaai或Xaa5与末端(或其他)羧基(或者末端或其他NH-基,或者X或Z的任何其他官能团)之间成键的官能团的方式形成。在其他实施方案中,如果由连接基团M1形成的连接位于Xaai和X的氨基或羧基之间,则任何氨基酸或肽链都可以在Xaai和X之间形成连接。在其他实施方案中,如果连接基团M2形成的连接位于Xaa5与Z的氨基或羧基之间,则任何氨基酸或肽链都可在Xaa5与Z之间形成连接。适合用于连接例如Xaai和X的羧基、Xaai和X的氨基、Xaa5和Z的羧基、Xaa5和Z的氨基的连接基团M1和M2的实例描述在美国专利申请公开号2014/0057833中,其公开内容出于所有目的并入本文。
2.肽转导结构域
在一些实施方案中,X和/或Z可包含蛋白质转导结构域。蛋白质转导结构域包括能够穿过细胞膜,并指导肽、蛋白质或蛋白转导结构域相关分子穿过细胞的细胞质膜,从细胞外运输到细胞的细胞质中的肽。在一些例子中,蛋白质转导结构域包含源自天然存在的蛋白质的相对短的序列,如HIV的TAT蛋白质、果蝇的触角蛋白和单纯疱疹病毒的VP22蛋白。合适的蛋白质转导结构域的非限制性实例描述于例如Handbook of Cell-PenetratingPeptides,Ulo Langel(主编)(CRC Press,第二版,2006);Cell-Penetrating Peptides:Process and Applications,Ulo Langel(主编)(CRC Press,第一版,2002);E.L.Snyder等人,Pharm.Res.,2004,21(3),389-93;Beerens等人,Current Gene Therapy,2003,3(5),486-94;Hudec等人,Med.Res.Rev.,2005,25(6),679-736中。对有用的蛋白质转导结构域的详细说明可见于例如美国专利申请公开号2014/0057833,其公开内容出于所有目的全文并入本文。
3.制备脂联素拟肽化合物
本发明的拟肽化合物可以是天然肽、重组肽或合成肽。也可以是化学合成的,例如使用固相合成方法。另外,添加于本发明所述肽中的肽转导结构域可以是天然的或合成的肽,可以通过从天然来源分离制备或者可以合成。
可以使用肽合成方法从头合成本发明的肽。在这类方法中,通过一系列偶联反应,将组成的氨基酸按期望的顺序添加到延伸的肽链中,来制备肽链。各种N-保护基团,例如苄氧羰基或叔丁氧基羰基;各种偶联试剂,例如二环己基碳二亚胺或羰基二咪唑;各种活性酯,例如N-羟基邻苯二甲酰亚胺或N-羟基琥珀酰亚胺的酯;以及各种裂解试剂,例如三氟乙酸(TFA)、二恶烷中的HC1、三(三氟乙酸)硼和溴化氰的使用;在溶液中分离和纯化中间体的反应是本领域普通技术人员普遍已知的。所述反应可以用溶液中的或附在固相支持物上的肽进行。在固相方法中,肽在合成完成后从固相支持物上释放。
在一些实施方案中,肽合成方法可以遵循Merrifield固相工艺。参见例如Merrifield,J.Am.Chem.Soc,1963,85,2149-54。有关固相合成方法的其他信息可获得自例如E.Atherton和RC Sheppard的SolidPhase Peptide Synthesis:A Practical Approach(Oxford University Press,1989),JM Stewart和JD Young的Solid phase peptidesynthesis(第2版,Pierce Chemical Company,Rockford,1984),R.Merrifield在FF Nold编著的Advances in Enzymology 32:221-296(Interscience Publishers,New York,1969)中的综述章节,和BW Erickson以及R Merrifield在Neurath和Hill编著的TheProteins(Academic Press,New York,1976)中的第2卷,第255页,等。肽合成可以遵循合成技术,例如Fields等人,Introduction to Peptide Synthesis,in Current Protocols inMolecular Biology(第11章,第11.15单元;John Wiley and Sons,2008)以及Amblard等人(2006,Molecular Biotechnology,33:239-254)中所述。
通过溶液方法合成肽描述于例如Neurath等编著的The Proteins,第11卷(第三版,Academic Press 1976)中。肽合成的其他普通参考文献包括:M.W.Pennington和BenM.Dunn编著的Peptide Synthesis Protocols(Humana Press 1994),Miklos Bodanszky编著的Principles of Peptide Synthesis(第二版,Springer-Verlag,1993),Paul Lloyd-Williams,F.Albericio,E.Giralt的Chemical Approaches to the Synthesis ofPeptides and Proteins(CRC Press 1997),以及G.Grant编著的Synthetic Peptides:AUser's Guide(Oxford University Press,2002)。
可替代地,可以利用重组DNA技术制备肽,包括在合适的载体中结合编码式I或II的肽的核酸,将所得的载体插入合适的宿主细胞,回收宿主细胞随后产生的肽,和纯化所回收的肽。所需的重组DNA和蛋白质技术技术是普通技术人员已知的。用于克隆和表达重组分子的一般方法描述在Sambrook等人的Molecular Cloning(Cold Spring HarborLaboratories,第二版,1989)和Ausubel的Current Protocols in Molecular Biology(Wiley and Sons,1987)中。
可以将编码所需肽的核酸与一个或多个调节区可操作地连接。调节区包括启动子、聚腺苷酸化信号、翻译起始信号(Kozak区)、终止密码子、肽切割位点和增强子。所使用的调节序列必须在施用其的脊椎动物细胞内有功能。选择恰当的调节区是常识,不超过本领域普通技术人员的水平。
本发明的化合物,无论是通过化学合成还是重组DNA技术制备,都可以使用已知技术纯化,例如制备型HPLC、FPLC、亲和色谱以及其他色谱方法。然后可以根据本文所述的方法以及本领域技术人员已知的任何方法,评估分离的化合物的生物学活性。
对于合成技术,可以通过已建立的固相肽合成方法来生产肽。简而言之,该方法需要将恰当的氨基酸顺序装配成具有所需序列的肽,同时将延伸的肽的末端连接至不溶性支持物。通常,肽的羧基末端与聚合物连接,可以在用裂解试剂处理后释放。
当Xaa5为零个氨基酸时,氨基酸Xaai、Xaa5或Xaa4可以与包含X或Z的亲脂性化合物直接地或使用接头地缀合。亲脂性化合物可以是天然的化合物,例如饱和或不饱和的脂肪酸、脂肪酸二酮、萜烯、前列腺素、维生素、类胡萝卜素或类固醇,或合成的化合物,例如具有一个或多个烷基、芳基、烯基或其他多种不饱和化合物的碳氢酸、醇、胺和磺酸。氨基酸和亲脂性化合物之间的缀合任选地通过接头,可以根据本领域已知的方法进行,如Bodanszky,Peptide Synthesis,John Wiley,New York,1976和WO 96/12505中所述。
为了共价的连接聚合物分子和本文所述的化合物的氨基酸,聚合物分子必须提供活化形式的末端羟基,即具有反应性官能团(例如伯胺基、酰肼基(HZ)、巯基、琥珀酸酯(SUC)、琥珀酰亚胺琥珀酸酯(SS)、琥珀酰亚胺琥珀酰胺(SSA)、琥珀酰亚胺丙酸酯(SPA)、琥珀酰亚胺羧甲酸酯(SCM)、苯并三唑碳酸酯(BTC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)、醛、硝基苯碳酸酯(NPC)和三氟乙基磺酸单甲氧基(TRES)。活化的PEG聚合物的具体实例包括以下线性PEG:NETS-PEG(例如SPA-PEG、琥珀酰亚胺琥珀酸丙二酸酯-PEG(SSPA-PEG)、SBA-PEG、SS-PEG、SSA-PEG、琥珀酰亚胺碳酸酯-PEG(SC-PEG)、琥珀酰亚胺戊二酸酯-PEG(SG-PEG和SCM-PEG和NOR-PEG)、BTC-PEG、环氧化物-PEG(EPDX-PEG)、异氰酸酯-PEG(NCO-PEG)、NPC-PEG、羰基咪唑-PEG(CDI-PEG)、醛-PEG(ALD-PEG)、TRES-PEG、VS-PEG、碘-PEG和马来酰亚胺-PEG(MAL-PEG),以及支链的PEG如PEG2-NHS和在美国专利5,932,462和美国专利5,643,575中公开的,上述文献都通过引用全文并入本文。PEG化可以针对特定的附加基团,例如N-末端氨基(美国专利5,985,265)。此外,可以以一个步骤或逐步的方式(例如WO 99/55377中所述)实现缀合。
B.适合用脂联素拟肽化合物治疗的眼病
本文所述的脂联素拟肽化合物可用于治疗眼疾或眼病,包括干眼症或炎症相关眼病。
干眼症或干燥性角结膜炎(KCS)可以由多种适应症引起,或与多种适应症相关,包括但不限于Sjogren综合征、眼瘢痕性类天疱疮、先天性无泪症、睑缘炎、泪腺摘除、衰老相关的泪腺缺失、无泪症(例如,Triple A或Allgrove综合征、Riley-Day综合征)、泪腺浸润(例如结节病、淋巴瘤和AIDS)、泪腺导管阻塞、睑板腺病、翼状胬肉、慢性结膜炎、反射阻滞、带状疱疹、眼过敏、自身免疫病、慢性移植物抗宿主病、自然衰老、糖尿病、长期佩戴隐形眼镜、干燥的环境、过度使用计算机屏幕、涉及角膜切口或切除角膜神经的手术(例如,白内障手术、屈光手术、视网膜手术)、眼肿瘤治疗、药物、眨眼减少(低眨眼率)、睑裂或眼睑/眼球运动的疾病、妊娠、多囊卵巢综合征、玫瑰痤疮、狼疮、硬皮病、结节病、Stevens-Johnson综合征、帕金森氏病、甲状腺疾病、整容手术、吸烟、放射疗法、维生素A缺乏症和更年期。
干眼症还可以由以下引起:营养失调和缺乏、药理学副作用、眼睑上和眼睑周围的皮肤病、眼压以及腺体和组织破坏、在雾、烟、过度干燥的空气、空气悬浮微粒中的环境暴露、自身免疫和其他免疫缺陷疾病。在干眼症中,眼表面上皮细胞发生鳞状化生,表现为杯状细胞损失、粘蛋白缺乏和角质化。这些变化导致泪膜不稳定,从而导致干眼综合征的临床症状。
干眼症的症状包括眼睛的刺痛感、烧灼感或划伤感;眼干燥或沙粒;眼内或眼周粘液;眼睛刺激增加;眼睛疲劳;对光敏感(畏光);眼睛发红;过度流泪;视力模糊;眼内异物感;眼周或眼内疼痛或酸涨;情绪紧张时不能哭泣;对要求持续性视觉注意的活动的耐力下降;及其任意的组合。可以量化干眼症的症状,使用例如眼表疾病指数(OSDI)量表,其列出了12种症状和分级,每种分为1-4级。可以评估干眼症的临床症状,通过例如实施印迹细胞学(例如眼表面染色)、测量泪膜破裂时间(TBUT)、实施Schirmer's测试、实施酚红线泪液试验,和测量泪液成分(例如,分析泪液蛋白或泪膜渗透压)。渗透压升高(高渗透压)可导致泪膜调节减少,更大的眼表面损坏,以及在一些情况下,增加眼睛炎症。
炎症相关眼病包括但不限于葡萄膜炎、干眼症、角膜炎、过敏性眼病、传染性角膜炎、疱疹性角膜炎、角膜血管新生、淋巴管新生、葡萄膜炎、翼状胬肉、视网膜炎、脉络膜炎、急性多灶性鳞状色素上皮病、Behcet病、术后角膜伤口愈合、激光引起的病症、光动力疗法引起的病症、湿性和干性年龄相关性黄斑变性(ARMD)、影响眼后部的病症、黄斑病变、视网膜变性、非渗出性年龄相关性黄斑变性、渗出性年龄相关性黄斑变性、脉络膜新生血管、糖尿病性视网膜病变(增生性)、早产儿视网膜病变(ROP)、急性黄斑神经视网膜病、中心性浆液性脉络膜视网膜病、囊性黄斑水肿和糖尿病性黄斑水肿、散射状视网膜脉络膜病变、传染病(梅毒、莱姆病、肺结核、弓形虫病)、中间葡萄膜炎(扁平部睫状体炎)、多灶性脉络膜炎、多发性一过性白点综合征(mewds)、眼结节病、后巩膜炎、匐行性脉络膜炎、视网膜下纤维化和葡萄膜炎综合征、Vogt-Koyanagi和Harada综合征、视网膜动脉阻塞性疾病、视网膜中央静脉阻塞、囊性黄斑水肿、弥散性血管内凝血病、视网膜静脉分支阻塞、高血压眼底改变、眼缺血综合征、视网膜动脉微动脉瘤、Coat’s病、旁中央凹毛细血管扩张、半视网膜静脉阻塞、颈动脉病(CAD)、霜样树枝状视网膜血管炎、镰状细胞视网膜病和其他血红蛋白病、血管样条纹、家族性渗出性玻璃体视网膜病和Eales病、交感性眼炎、葡萄膜炎视网膜病、视网膜脱落、创伤、光动力疗法引起的病症、光凝术、手术期间灌注不足、放射性视网膜病、骨髓移植视网膜病、增生性玻璃体视网膜病和视网膜前膜、增生性糖尿病性视网膜病、眼组织胞浆菌病、眼弓蛔虫病、眼假组织胞浆菌病综合征(PONS)、眼内炎、弓形体病、与HIV感染相关的视网膜疾病、与HIV感染有关的脉络膜病、与HIV感染有关的葡萄膜炎性疾病、病毒性视网膜炎、急性视网膜坏死、进行性外层视网膜坏死、真菌性视网膜病、眼梅毒、眼结核病、弥漫性单侧亚急性视神经视网膜炎、蝇蛆病、色素性视网膜炎、伴有视网膜营养不良的全身性疾病、先天性静止性夜盲症、视锥细胞营养不良、Stargardt’s病、眼底黄色斑点病、Best’s病、视网膜色素上皮的模式营养不良、X连锁性视网膜劈裂病、Sorsby’s眼底营养不良、良性同心性黄斑病变、Bietti’s晶体营养不良、弹力纤维性假黄瘤、视网膜脱离、黄斑裂孔、巨大视网膜裂孔、与肿瘤相关的视网膜疾病、视网膜色素上皮的先天性肥大、后葡萄膜黑色素瘤、脉络膜血管瘤、脉络膜骨瘤、脉络膜转移癌、视网膜和视网膜色素上皮细胞组合错构瘤、视网膜母细胞瘤、眼底的血管增生性肿瘤、视网膜星形细胞瘤、眼内淋巴样肿瘤、影响眼后部的其他疾病、点状内层脉络膜病、急性后部多灶性鳞状色素上皮病、近视性视网膜变性、急性视网膜色素上皮炎、术后角膜炎症、角膜移植、睑缘炎、MGD、青光眼、高眼压、分支静脉阻塞、视网膜疾病、Best’s卵黄样黄斑变性、视网膜色素变性、增生性玻璃体视网膜病(PVR),以及任何其他感光细胞或视网膜色素上皮细胞(RPE)的退行性疾病。
炎症相关眼病的症状或临床体征包括但不限于不稳定的泪膜、慢性高渗压力、蒸发性泪液损失、润滑性降低、其他导致眼睛的原炎性反应增加的泪液缺乏、炎症,及其任意的组合。
C.药物组合物
脂联素拟肽化合物可以用于和配制在多种药物组合物中,包括以下中所述:美国药典(U.S.P.)、Goodman和Gilman的The Pharmacological Basis of Therapeutics,IO.sup.th McGraw Hill主编,2001;Katzung主编,Basic and Clinical Pharmacology,McGraw-Hill/Appleton&Lange,第8版,2000年9月21日;Physician's Desk Reference(Thomson Publishing);和/或The Merck Manual of Diagnosis and Therapy,第18版,2006,Beers和Berkow主编,Merck Publishing Group;或者对于动物,The MerckVeterinary Manual,第9版,Kahn主编,Merck Publishing Group,2005。
眼科药物组合物还可包含一种或多种赋形剂或其他物质,例如防腐剂、抗氧化剂、pH调节剂、缓冲剂、胶凝剂、粘度增强剂、表面活性剂、溶解剂、润滑剂、盐、助溶剂、稀释剂、载体、佐剂、油、保湿剂、润肤剂、稳定剂、乳化剂和/或分散剂。其他试剂可以出于各种目的用于组合物中。举例来说,可注射组合物可含有各种赋形剂或其他物质,例如防腐剂、抗氧化剂、pH调节剂、缓冲剂、盐、乳化剂和/或分散剂。防腐剂,如水溶性防腐剂的非限制性实例包括亚硫酸氢钠、硫酸氢钠、硫代硫酸钠、苯扎氯铵、氯丁醇、硫柳汞、乙醇、羟苯甲酯、聚乙烯醇、苯甲醇和苯乙醇。眼科上可接受的抗氧化剂的实例包括但不限于:亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、乙酰半胱氨酸、半胱氨酸、硫代甘油、亚硫酸钠、丙酮亚硫酸氢钠、二硫赤藓糖醇、二硫苏糖醇、硫脲和异抗坏血酸。眼科上可接受的pH调节剂的有用实例如酸、碱和/或缓冲剂,包括但不限于酸,例如乙酸、硼酸、柠檬酸、乳酸、磷酸、硫酸和盐酸;碱,例如氢氧化钠、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、三乙醇胺;和/或缓冲剂,例如柠檬酸/葡萄糖、碳酸氢钠和氯化铵或氨基酸。上述酸、碱和/或缓冲剂在组合物中可以包含的量足以将所述组合物的pH调节至眼科可接受范围。
所述组合物可以被配制成用于眼科局部应用,例如形式为溶液、软膏、乳膏、洗剂、眼膏,最优选地为滴眼剂或眼凝胶,可以含有适当的常规添加剂,包括,例如,防腐剂、有助于药物渗透的溶剂,以及软膏和乳膏中的润肤剂。眼科载体包括但不限于:生理盐溶液、水系聚醚如聚乙二醇、聚乙烯如聚乙烯醇和聚乙烯吡咯酮、纤维素衍生物如甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素、石油衍生物如矿物油和白凡士林、动物脂肪如羊毛脂、丙烯酸聚合物如卡波姆凝胶(carboxypolymethylene gel)、植物脂肪如花生油、多糖如右旋糖酐、糖胺聚糖如透明质酸钠,和盐如氯化钠和氯化钾。
可以在水中适当地与表面活性剂例如羟丙基纤维素混合,制备活性化合物作为游离碱或药学上可接受的盐的溶液。也可以在甘油、液体聚乙二醇及其混合物和油中制备分散液。在常规的储存和使用条件下,这些制剂可以包含防腐剂以防止微生物的生长。
含有本发明化合物的药物组合物可以是适合局部使用的形式,例如作为油性悬浮液、在水性液体或非水性液体中的溶液或悬浮液、或水包油或油包水型液体乳液。可选地,化合物可以配制成用于向眼内注射,如玻璃体内注射、结膜下注射和眼前房注射。在其他例子中,化合物可以是适合植入使用的形式,例如包埋在微胶囊中。活性成分还可以通过例如凝聚技术或界面聚合制备成包埋于微胶囊中,例如胶体药物递送系统(例如脂质体、白蛋白微球、微乳液、纳米颗粒和纳米胶囊)中的羟甲基纤维素或明胶-微胶囊,和粗乳液中的聚-(甲基甲基丙烯酸酯)微胶囊。上述技术公开于Remington's Pharmaceutical Sciences第16版,Osol,A.编著(1980)中。所述组合物也可以是眼科缓释(Depot)配方,例如用于结膜下施用。脂联素拟肽化合物可以埋入生物相容性的药学上可接受的聚合物或脂质包囊剂中。缓释(Depot)配方可适于在延长的时间内释放所有或基本上所有的活性材料。如果存在聚合物或脂质基质,可以使其适合充分降解,从而在释放所有或基本上所有的活性剂后,从施用位置运出。缓释(Depot)配方可以是液体配方,包含药学上可接受的聚合物以及在注射后溶解的或分散的活性剂,聚合物通过例如胶凝或沉淀在注射位置形成储库(depot)。所述组合物可以包含能够插入眼内合适位置处的固体制品,如眼睛和眼睑之间或结膜囊中,所述制品在其中释放活性剂。适合以这种方式植入眼内的固体制品通常包含聚合物,并且可以是可生物蚀解的或不可生物蚀解的。
药物组合物的制备可以是经由组合治疗有效量的至少一种本发明化合物或其药学上可接受的盐作为活性成分与常规眼科上可接受的药物赋形剂,并制备为适合眼用的单元剂量。在液体配方中,治疗有效量通常在约0.0001%(wt)至约90%(wt)之间,优选约0.0001%(wt)至约50%(wt)。
可选地,活性化合物可以通过脂质体施用于眼睛。此外,活性化合物可以通过泵-插管系统灌注入泪膜中。在一些实施方案中,活性化合物包含在连续的或选择性释放的装置中,例如膜,例如但不限于用于毛果芸香碱(OcusertTM)系统(Alza Corp.,Palo Alto,CA)中的。在一些实施方案中,活性化合物包含在置于眼睛上的隐形眼镜中,由所述隐形眼镜携带,或附着于所述隐形眼镜上。在其他实施方案中,活性化合物包含在可用于眼表面的拭子或海绵中。在另一个实施方案中,活性化合物包含在可以用于眼表面的液体喷雾中。在另一个实施方案中,活性化合物直接注射到泪腺组织中或眼表面上。
当用于治疗干眼症的药物组合物被用作眼科溶液时,可以以任何用于眼科溶液的剂型提供,例如,水性滴眼剂如水性眼科溶液、水性眼科悬浮液、粘性眼科溶液和复溶性眼科溶液,或者非水性眼科溶液如非水眼科溶液和非水性眼科悬浮液。其中,水性眼科溶液是优选的。
当用于治疗干眼症的药物组合物被制成水性眼科溶液时,其中常规的含有各种常用于水性眼科溶液的添加剂,只要不对本发明的目的造成消极影响。所述添加剂的实例包括缓冲剂、等渗剂、防腐剂、增溶剂(稳定剂)、pH调节剂、渗透压调节剂、增稠剂和螯合剂。
缓冲剂可以选自但不限于包括以下的组:磷酸盐缓冲剂、硼酸盐缓冲剂、柠檬酸盐缓冲剂、酒石酸盐缓冲剂、乙酸盐缓冲剂(例如乙酸钠)和氨基酸。等渗剂可以选自但不限于包括以下的组:糖如山梨糖醇、葡萄糖和甘露糖醇,多元醇如甘油、聚乙二醇和聚丙二醇,以及盐如氯化钠。防腐剂可以选自但不限于包括以下的组:苯扎氯铵、苄索氯铵、对氧苯甲酸烷基酯如对氧苯甲酸甲酯和对氧苯甲酸乙酯、苄醇、苯乙醇、山梨酸及其盐、硫柳汞和氯丁醇。增溶剂(稳定剂)可以选自但不限于包括以下的组:环糊精及其衍生物、水溶性聚合物(如聚乙烯吡咯烷酮)和表面活性剂如聚山梨酯80(商品名:Tween80)。pH调节剂可以选自但不限于包括以下的组:盐酸、乙酸、磷酸、氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化铵。增稠剂可以选自但不限于包括以下的组:羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素及其盐。螯合剂可以选自但不限于包括以下的组:乙二胺四乙酸钠、柠檬酸钠和缩合磷酸钠。
对于眼科应用,优选使用生理盐水溶液作为主要载液制备溶液。这种眼科溶液的pH应用恰当的缓冲液系统优选地保持在4.5至8.0之间;约5至7.5;优选6到7,中性pH是优选但不必需的。酸的实例包括乙酸、硼酸、柠檬酸、乳酸、磷酸、盐酸等,碱的实例包括氢氧化钠、磷酸钠、硼酸钠、柠檬酸钠、乙酸钠、乳酸钠、三乙醇胺、THAM(三羟甲基氨基甲烷)等。盐和缓冲剂包括柠檬酸/葡萄糖、碳酸氢钠、氯化铵以及上述酸和碱的混合物。
水性眼科组合物的渗透压一般为约200至约400毫渗摩尔(mOsM),更优选为260至340mOsM。可以使用适当量的生理上和眼科可接受的离子型或非离子型试剂调节渗透压。氯化钠是优选的离子型试剂,氯化钠的量为约0.01%至约1%(w/v),优选为约0.05%至约0.45%(w/v)。可以使用等价量的一种或多种以下的盐补充或替代氯化钠,以实现上述范围内的渗透压,包括阳离子如钾、铵等和阴离子如氯离子、柠檬酸根、抗坏血酸根、硼酸根、磷酸根、碳酸氢根、硫酸根、硫代硫酸根、硫酸氢根、硫酸氢钠、硫酸铵等。此外,非离子型试剂如甘露醇、右旋葡萄糖、山梨糖醇、葡萄糖等也可用于调节渗透压。
可以根据需要或便利添加张力调节剂。包括但不限于盐,特别是氯化钠、氯化钾、甘露醇和甘油,或任何其他合适的眼科可接受的张力调节剂。可以使用各种用于调节pH的缓冲液和手段,只要所得的制剂是眼科可接受的。因此,缓冲液包括乙酸盐缓冲剂、柠檬酸盐缓冲剂、磷酸盐缓冲剂和硼酸盐缓冲剂。用于本发明的眼科可接受的抗氧化剂包括但不限于焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、乙酰半胱氨酸、丁基羟基茴香醚和丁基羟基甲苯。
制剂还可以含有常规的药学上可接受的防腐剂、稳定剂和表面活性剂。可以用于本发明药物组合物中的优选的防腐剂包括但不限于苯扎氯铵、氯丁醇、硫柳汞、乙酸苯汞和硝酸苯汞。优选的表面活性剂是例如吐温80。同样,各种优选的载液可以用于本发明的眼科制品中。这些载液包括但不限于聚乙烯醇、聚乙烯吡咯酮、羟丙基甲基纤维素、泊洛沙姆、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、环糊精和纯净水。
可选地,可以使用药学上可接受的压片赋形剂配制用于口服施用的本发明的组合物,所述赋形剂包括乳糖、微晶纤维素、玉米淀粉、硬脂酸等。口服施用也可以包含配制在水、甘油、油、醇等中的液体组合物。
脂联素拟肽化合物可以配制成脂基纳米载体,如固体脂质纳米颗粒、纳米结构的脂质载体、脂质-药物缀合物和包衣脂质体。
本发明的配方可以方便地包装成适合计量使用的形式,例如在配有滴管的容器中,以便于向眼睛的施用。适于逐滴使用的容器通常由合适的惰性、无毒的塑料制成,一般含有约0.5至约15ml溶液。一个包装可含有一个或多个单位剂量。尤其是,通常将不含防腐剂的溶液配制在不可重复密封的容器中,其含有至多约十个,优选至多约五个单位剂量,其中典型的单位剂量为1至约8滴,优选地为1至约3滴。1滴的体积通常约为20-35μl。
制剂可以是无菌溶液或悬浮液的形式。溶液或悬浮液可以用于局部或注射应用。可以是无菌的可注射配方,例如液体或悬浮液配方。在一些实施方案中,可以根据已知方法,使用合适的分散剂或湿润剂和悬浮剂进行配制。无菌的可注射制品也可以是溶于眼内或玻璃体内可接受的无毒稀释剂或溶剂中的无菌可注射溶液或悬浮液。还可以根据需要加入缓冲液、防腐剂、抗氧化剂等。
本文提供的试剂盒包含本文所述的眼科组合物或配方。在一些实施方案中,试剂盒还包括用于施用组合物或配方的说明。在一些情况下,组合物或配方以适合计量使用的形式包装。在其他情况下,组合物或配方被包装成用于单次单位剂量使用。
D.施用方法
本文提供的组合物可以施用于眼睛。在一些实施方案中,将组合物用于眼睛的睑部,例如上眼睑和下眼睑和内眦和外眦的外侧部分,和/或眼睛的眼表面。在一些例子中,可以将组合物施用于患眼的结膜囊。在一些实施方案中,组合通过以下方式施用:局部、玻璃体内注射、结膜下注射、结膜注射、肌内注射、皮下注射、静脉内注射、前房内注射或植入受试者的眼睛中。在一些情况下,施用包括玻璃体内储库植入或其他描述于例如Edelhauser等人,Invest Ophthalmol Vis Sci,2010,51(11):5403-5420中的眼科药物递送方法。所述眼睛包括但不限于组织、腺体、血管、晶状体、肌肉、神经或眼内或眼周的其他结构,如眼组织、眼表面、眼腔、眼睑、鼻泪管、睑板腺和泪腺。
组合物可以配制成用于眼科应用的形式,例如溶液、软膏、乳膏、洗剂、眼膏,最优选为滴眼剂或眼凝胶,可以含有合适的常规添加剂,包括,例如,防腐剂、有助于药物渗透的溶剂,以及软膏和面霜中的润肤剂。上述局部配方可以含有相容的常规载体,例如乳膏或软膏基质,以及用于洗剂的乙醇或油醇。
可以通过任何合适的方式将组合物施用于患者的眼睛,但是优选以滴剂、喷雾或凝胶的形式,作为液体或凝胶悬浮液施用。在一个实施方案中,配方的形式是滴剂,滴在眼表面上。在另一个实施方案中,配方包含在可用于眼表面的拭子或海绵中。在另一个实施方案中,配方包含在可用于眼表面的液体喷雾或软膏中。在另一个实施方案中,配方被直接注射到眼睛里,如泪腺组织或眼表面。在另一个实施方案中,配方被首先用于指尖或其他敷抹器上,然后直接用于或抹在睑缘或眦部。可选地,脂联素拟肽化合物可通过胶体剂型用于眼睛,例如纳米颗粒、纳米胶束、脂质体和微型乳剂。此外,可以通过泵-插管系统将组合物灌注到泪膜中。另一个实施方案涉及包含在连续性或选择性释放装置(例如膜)中的脂联素拟肽化合物。作为另一个实施方案,脂联素拟肽化合物可以包含在放置于眼睛上或眼周的隐形眼镜或其他相容性控释材料之中,由所述隐形眼镜或其他相容性控释材料携带,或附着于所述隐形眼镜或其他相容性控释材料之上。
在一些实施方案中,如下施用组合物:局部、眼内、前房内、眼窝内、眶内、眼周、玻璃体内、结膜下、结膜、肌内、皮下、静脉内、前房内,或通过眼内或眼周的其他途径。用于本文所述治疗组合物的非限制性递送途径包括水性溶液、油性溶液、例如软膏、胶体载体、例如胶束、乳液、脂质体、纳米颗粒、固体形式、例如基于胶原的盾片(shield)和/或颗粒,和载药的泪管塞、载药的泪小管塞、隐形眼镜、植入物和插入物。
特定施用途径的适用性将部分的取决于药物组合物、其组分、所治疗的疾病以及需要治疗的受试者。
E.剂量
向受试者施用的治疗剂的剂量将根据多种因素变化。例如,必须向人类提供比较小动物显著更大的剂量。剂量取决于受试者的体型、年龄、性别、体重、医学史和适应症、所治疗的干眼症的性质、使用的其他疗法、施用物质的效价,以及施用频率。技术人员将能够根据上述因素和其他来确定恰当的剂量。例如,当治疗剂可用作治疗有需要的受试者中的干眼症的眼科溶液时,可以预期水性滴眼溶液含有的治疗剂的量为约0.001%(wt)至30%(wt),例如约0.001%(wt)、约0.005%(wt)、约0.01%(wt)、约0.02%(wt)、约0.03%(wt)、约0.04%(wt)、约0.05%(wt)、约0.06%(wt)、约0.07%(wt)、约0.08%(wt)、约0.09%(wt)、约0.1%(wt)、约0.2%(wt)、约0.3%(wt)、约0.4%(wt)、约0.5%(wt)、约0.6%(wt)、约0.7%(wt)、约0.8%(wt)、约0.9%(wt)、约1%(wt)、约2%(wt)、约3%(wt)、约4%(wt)、约5%(wt)、约6%(wt)、约7%(wt)、约8%(wt)、约9%(wt)、约10%(wt)、约11%(wt)、约12%(wt)、约13%(wt)、约14%(wt)、约15%(wt)、约16%(wt)、约17%(wt)、约18%(wt)、约19%(wt)、约20%(wt)、约21%(wt)、约22%(wt)、约23%(wt)、约24%(wt)、约25%(wt)、约26%(wt)、约27%(wt)、约28%(wt)、约29%(wt),或约30%(wt)。在一些实施方案中,治疗剂的量可以是在以下范围:约0.001%(wt)至约30%(wt)、约0.005%(wt)至约30%(wt)、约0.01%(wt)至约30%(wt)、约0.1%(wt)至约30%(wt)、约1%(wt)至约30%(wt)、约10%(wt)至约30%(wt)、约20%(wt)至约30%(wt)、约10%(wt)至约20%(wt)、约0.001%(wt)至约10%(wt)、约0.001%(wt)至约1%(wt)、约0.001%(wt)至约0.1%(wt)、0.01%(wt)至约0.1%(wt)等。当施用时,治疗剂可以给予每天一次或多次剂量,例如每天两次、每天三次和每天四次。在一些实施方案中,治疗剂的施用可以是每天一次、隔天一次或更不频繁。治疗剂可以在受试者具有干眼症或眼病的一种或多种症状时施用。在一些例子中,给予的治疗剂剂量可以是一至五滴或更多,例如1滴、2滴、3滴、4滴、5滴或更多。当施用时,组合物可以给予每天一次或多次,例如每天2次、每天3次、每天4次、每天5次或更多。在一些实施方案中,治疗剂的施用可以不及每天一次的频繁。例如,可以每周、每2周、每3周、每4周、每6周、每7周、每8周或更不频繁地施用治疗剂。在一些实施方案中,可以根据受试者经受的症状的严重程度来施用治疗剂。
当局部施用立他斯特时,例如作为滴眼剂或软膏,或用于眼内或眼周注射,示例性剂量可为约0.1mg/ml至约200mg/ml。
脂联素拟肽化合物的有效量取决于患者的年龄、性别和体重、患者目前的医学适应症以及所治疗的干眼病的性质。技术人员能够根据上述因素和其他来确定恰当的剂量。例如,当所述药物组合物用作治疗有需要的受试者的干眼症的眼用溶液时,所述水性溶液滴眼剂理想的是含有约0.0001%(wt)至90%(wt)的脂联素拟肽化合物,例如约0.0001%(wt)、约0.0005%(wt)、约0.001%(wt)、约0.005%(wt)、约0.01%(wt)、约0.02%(wt)、约0.03%(wt)、约0.04%(wt)、约0.05%(wt)、约0.06%(wt)、约0.07%(wt)、约0.08%(wt)、约0.09%(wt)、约0.1%(wt)、约0.2%(wt)、约0.3%(wt)、约0.4%(wt)、约0.5%(wt)、约0.6%(wt)、约0.7%(wt)、约0.8%(wt)、约0.9%(wt)、约1%(wt)、约2%(wt)、约3%(wt)、约4%(wt)、约5%(wt)、约6%(wt)、约7%(wt)、约8%(wt)、约9%(wt)、约10%(wt)、约11%(wt)、约12%(wt)、约13%(wt)),约14%(wt)、约15%(wt)、约16%(wt)、约17%(wt)、约18%(wt)、约19%(wt)、约20%(wt),约21%(wt)、约22%(wt)、约23%(wt)、约24%(wt)、约25%(wt)、约26%(wt)、约27%(wt)、约28%(wt wt),约29%(wt)、约),约30%(wt)、约31%(wt)、约33%(wt)、约33%(wt)、约34%(wt)、约35%(wt)、约36%(wt)、约37%(wt)、约38%(wt)、约39%(wt)、约40%(wt)、约41%(wt)、约42%(wt)、约43%(wt)、约44%(wt)、约45%(wt)、约46%(wt)、约47%(wt)、约48%(wt)、约49%(wt)、约50%(wt)、约51%(wt)、约52%(wt)、约53%(wt)、约54%(wt)、约55%(wt)、约56%(wt)、约57%(wt)、约58%(wt)、约59%(wt)、约60%(wt)、约61%(wt)、约62%(wt)、约63%(wt),约64%(wt)、约66%(wt)、约66%(wt)、约67%(wt)、约68%(wt)、约69%(wt)、约70%(wt)、约71%(wt)、约72%(wt)、约73%(wt)、约74%(wt)、约75%(wt)、约76%(wt)、约77%(wt)、约78%(wt)、约79%(wt)、约80%(wt)、约81%(wt)、约82%(wt)、约83%(wt)、约84%(wt)、约85%(wt)、约86%(wt)、约87%(wt)、约88%(wt)、约89%(wt)、约或90%(wt)。在一些实施方案中,脂联素拟肽化合物的量为约0.0001%(wt)至约90%(wt),例如约0.0001%(wt)至约90%(wt)、约0.001%(wt)至约90%(wt)、约0.005%(wt)至约90%(wt)、约0.01%(wt)至约90%(wt)、约0.1%(wt)至约90%(wt)、约1%(wt)至约90%(wt)、约10%(wt)至约90%(wt)、约20%(wt)至约90%(wt)、约30%(wt)至约90%(wt)、约40%(wt)至约90%(wt)、约50%(wt)至约90%(wt)、约60%(wt)至约90%(wt)、约70%(wt)至约90%(wt)、约80%(wt)至约90%(wt)、约10%(wt)至约50%(wt)、约10%(wt)至约40%(wt)、约10%(wt)至约30%(wt)、约10%(wt)至约20%(wt)、约0.0001%(wt)至约10%(wt)、0.0001%(wt)至约1%(wt)、0.0001%(wt)至约0.1%(wt)、0.0001%(wt)至约0.01%(wt)、0.0001%(wt)至约0.001%(wt)、约0.001%(wt)至约10%(wt)、约0.001%(wt)至约1%(wt)、约0.001%(wt)至约0.1%(wt)、0.01%(wt)至约0.1%(wt)、0.01%(wt)至约1%(wt)等。当施用时,组合物可以给予每天一次或多次,例如每天2次、每天3次和每天4次。在一些实施方案中,组合物的施用可以是每天一次、隔天一次或更不频繁。组合物可以在受试者具有干眼症或眼病的一种或多种症状时施用。在一些情况下,给予组合物的剂量是1-5滴或更多,例如,1滴、2滴、3滴、4滴、5滴或更多。
当药物组合物用作眼膏时,理想的是所述眼膏含约0.0001%(wt)至90%(wt)的量的脂联素拟肽化合物,例如约0.0001%(wt)、约0.0005%(wt)、约0.001%(wt)、约0.005%(wt)、约0.01%(wt)、约0.02%(wt)、约0.03%(wt)、约0.04%(wt),约0.05%(wt)、约0.06%(wt)、约0.07%(wt)、约0.08%(wt)、约0.09%(wt)、约0.1%(wt)、约0.2%(wt)、约0.3%(wt)、约0.4%(wt)、约0.5%(wt)、约0.6%(wt)、约0.7%(wt)、约0.8%(wt)、约0.9%(wt)、约1%(wt)、约2%(wt)、约3%(wt)、约4%(wt)、约5%(wt)、约6%(wt)、约7%(wt)、约8%(wt)、约9%(wt)、约10%(wt)、约11%(wt)、约12%(wt)、约13%(wt)、约14%(wt)、约15%(wt)、约16%(wt)、约17%(wt)、约18%(wt)、约19%(wt)、约20%(wt)、约21%(wt)、约22%(wt)、约23%(wt)、约24%(wt)、约25%(wt)、约26%(wt)、约27%(wt)、约28%(wt)、约29%(wt)、约30%(wt)、约31%(wt)、约33%(wt)、约33%(wt)、约34%(wt)、约35%(wt)、约36%(wt)、约37%(wt)、约38%(wt)、约39%(wt)、约40%(wt)、约41%(wt)、约42%(wt)、约43%(wt)、约44%(wt)、约45%(wt)、约46%(wt)、约47%(wt)、约48%(wt)、约49%(wt)、约50%(wt)、约51%(wt)、约52%(wt)、约53%(wt),约54%(wt)、约55%(wt)、约56%(wt)、约57%(wt)、约58%(wt)、约59%(wt)、约60%(wt)、大约61%(wt)、大约62%(wt)、大约63%(wt)、大约64%(wt)、大约66%(wt)、大约66%(wt)、大约67%(wt)、大约68%(wt)、约69%(wt)、约70%(wt)、约71%(wt)、约72%(wt)、约73%(wt)、约74%(wt)、约75%(wt)、约76%(wt)、约77%(wt)、约78%(wt)、约79%(wt)、约80%(wt)、约81%(wt)、约82%(wt)、约83%(wt)、约84%(wt)、约85%(wt)、约86%(wt)、约87%(wt)、约88%(wt)、约89%(wt),或约90%(wt)。在一些实施方案中,脂联素拟肽化合物的量为0.0001%(wt)至约90%(wt)、例如约0.0001%(wt)至约90%(wt)、约0.001%(wt)至约90%(wt)、约0.005%(wt)至约90%(wt)、约0.01%(wt)至约90%(wt)、约0.1%(wt)至约90%(wt)、约1%(wt)至约90%(wt)、约10%(wt)至约90%(wt)、约20%(wt)至约90%(wt)、约30%(wt)至约90%(wt)、约40%(wt)至约90%(wt)、约50%(wt)至约90%(wt)、约60%(wt)至约90%(wt)、约70%(wt)至约90%(wt)、约80%(wt)至约90%(wt)、约10%(wt)至约50%(wt)、约10%(wt)至约40%(wt)、约10%(wt)至约30%(wt)、约10%(wt)至约20%(wt)、约0.0001%(wt)至约10%(wt)、0.0001%(wt)至约1%(wt)、0.0001%(wt)至约0.1%(wt)、0.0001%(wt)至约0.01%(wt)、0.0001%(wt)至约0.001%(wt)、约0.001%(wt)至约10%(wt)、约0.001%(wt)至约1%(wt)、约0.001%(wt)至约0.1%(wt)、0.01%(wt)至约0.1%(wt)、0.01%(wt)至约1%(wt)等。当施用时,组合物可以给予每天一次或多次,例如每天2次、每天3次、每天4次、每天5次或更多。在一些实施方案中,所述组合物的施用频率低于每天1次。例如,可以每周、每2周、每3周、每4周、每6周、每7周、每8周或更不频繁地施用所述组合物。在一些实施方案中,根据受试者经历的症状的严重程度施用组合物。
对于局部施用脂联素拟肽化合物,例如滴眼剂或软膏,或者对于眼内或眼周注射,示例性剂量是约0.001至约100mg,例如在约0.1至约10mg的范围内施用例如每天1次、每天2次或更频繁。对于局部施用ADP 355,例如滴眼剂或软膏,或眼眶内或眼周注射,示例性剂量可为约0.01mg/ml至约200mg/ml。
已经指出了剂量方面的可变性,可认为本领域技术人员能够通过施用相对小的量并监测患者的疗效来确定适当的剂量。必要时,可以逐渐增加剂量,直到获得理想的结果。一般而言,以低于治疗剂的最佳剂量的量开始治疗。之后,以小增量增加剂量,直到达到特定情况下的最佳效果。需要时,可以将每日总剂量分成在一天中分批给药。
药物制品可以包装或制备成单位剂量。在上述形式中,制品被细分为包含适当量的活性组分的单位剂量,例如根据治疗剂的剂量。单位剂量可以是包装好的制品,包装含有离散量的制品。需要时,组合物还可含有其他相容的治疗剂。
本发明提供在有需要的受试者中治疗和/或改善干眼症或炎症相关眼病的方法。治疗过程最好是根据受试者的特殊特征,基于个体情况决定的。施用给受试者的治疗可以是每天1次、每天2次、每天3次、隔天1次、每周2次、每周1次、每月1次或任何治疗上有效的适用基础。治疗可以单独施用或与至少一种其他治疗剂联合施用,例如针对相同的眼病或相关症状。其他治疗剂可以与脂联素拟肽化合物同时施用、不同时施用,或以完全不同的治疗方案施用(例如,脂联素拟肽化合物可以每天施用,其他试剂每周施用)。
F.与治疗剂共同给药
在一些实施方案中,本文提供的方法包括共同施用脂联素拟肽化合物与一种或多种其他治疗剂。术语“共同施用”是指施用第一量的脂联素拟肽化合物或其药学上可接受的盐和第二量的至少一种其他治疗剂,例如,用于治疗眼病的另一种治疗剂或解决相关症状例如炎症的治疗剂。在一些例子中,脂联素拟肽化合物和另一种治疗剂是同时或基本同时施用的。脂联素拟肽化合物和另一种治疗剂可以在一种药物组合物中,或在多种药物组合物中。在其他例子中,脂联素拟肽化合物和其他治疗剂是顺序施用的。在顺序给药中,脂联素拟肽化合物和另一种治疗剂的施用时间足够接近,以产生理想的疗效。例如,可以产生理想疗效的施用时间间隔可以从数分钟到数小时,且可以考虑每种化合物的特性来确定,如效价、溶解度、生物利用度、血清半衰期和动力学曲线。联合施用包括使用分开的配方或一种药物配方的共同施用,以及以任何顺序连续施用,其中优选存在一段两种(或所有的)活性剂同时发挥其生物学活性的时间。
在一些实施方案中,一种或多种其他治疗剂包括:泪管塞、局部类固醇、局部四环素、局部非甾体类抗炎药(NSAIDS,如局部双氯芬酸和局部酮咯酸)、IL-1拮抗剂、其他炎性通路拮抗剂或抑制剂、血管抑制肽、血管抑制性类固醇、VEGF或FGF的调节剂/抑制剂、糖皮质激素、白三烯调节剂、抗组胺药、细胞因子调节剂/抑制剂、生长因子调节剂/抑制剂、T细胞抑制剂、口服或局部毛果芸香碱、维生素A、维甲酸(例如所有的反式维甲酸)、强力霉素、环孢菌素A(例如(Allergan)、阿奇霉素、粘蛋白刺激物(例如Diquafasol(Inspire Pharmaceuticals)、15-(S)-HETE(Alcon)、瑞巴派特(Otsuka)和ecabet(ISTA))、激素类试剂和泪腺刺激物(例如雄激素泪液(Allergan))和泪液替代物(例如人工泪液)。在一些情况下,本发明所述的组合物与以下联合施用:孕激素、合成孕激素、乙酸甲羟孕酮、炔诺酮、乙酸炔诺酮、乙酸甲地孕酮、17-α-己酸羟孕酮、炔诺孕酮,及其衍生物。其他治疗剂包括:立他斯特、EBI-005(Eleven Biotherapeutics)、anakinra(Amgen)、MIM-D3(MimitogenPharmaceuticals)、瑞巴派特(Otsuka Pharmaceuticals)、托法替尼(Pfizer)、磷酸地塞米松(EyeGate Pharmaceuticals)、RGN-259(RegeneRx)、KPI-121(依托普萘醇;KalaPharmaceuticals)、溴芬酸(ISTA Pharmaceuticals)、地夸磷索四钠(Merck and Co.,Inc.)、羟基氯喹(Sanofi-Aventis)、瑞巴派特(Acucela Inc.)、CF101(Can-FiteBioPharma)、立他斯特(Shire)、EBI-005(Eleven Biotherapeutics)、环孢菌素(haporine-S;DH Bio Co.,Ltd.)、利美索龙(Alcon Research)、依卡倍特钠(Bausch&LombIncorporated)、利妥昔单抗(IDEC Pharmaceuticals)、托珠单抗(Hoffman-La RocheLtd.)、skQI(Mitotech,SA)、cis-UCA(Herantis Pharma PLC)、LME636(Alcon Research)、AGN-223575(Allergan)、ISV-101(InSite Vision)、OTX-DP(Ocular Therapeutix,Inc.)、利格列酮(Santen Pharmaceutical Co.)、Mapracorat(Bausch&Lomb Incorporated),消退素(Resolvyx)、tasocitinib/托法替尼(Pfizer)、RU-101(R-Tech Ueno,Ltd.)、DNase(Genentech,Inc.)、Voclosporin(Lux Biosciences)、P-321(Pari on Sciences)、ACCS(Stemnion,Inc.)、AGN-23241 1(Allergan),以及描述在例如Ridder和Karsolia,ClinicalOptometry,2015,2015(7):91-102中的。
立他斯特是抑制整合素、淋巴细胞功能相关抗原1(LFA-1)的一种小分子,LFA-1是在淋巴细胞上发现的一种细胞表面蛋白。立他斯特可以结合LFA-1,阻断LFA-1与其同源配体细胞间粘附分子1(ICAM-1)的相互作用。该机制下调由T淋巴细胞介导的炎症。
美国专利8,815,795涉及脂联素,脂联素是被建议用于防止或治疗眼病的247个氨基酸的序列。其提出脂联素可以减少炎性细胞因子,具有防止或治疗眼病的效果,如干眼症(干眼综合征)、使用隐形眼镜引起的眼部并发症、缓解眼表面不规则性、减少炎性细胞因子、和增加结膜杯状细胞密度,以及为隐形眼镜配戴者提供用于洗眼剂或润滑剂的组合物。
脂联素拟肽化合物与另一种治疗剂的组合可获得增强的眼病治疗效果。与单独施用每种活性剂相比,单独的、连续的、同时的、组合的或以完全不同的时间表施用活性剂能够获得更高的抗炎活性和改善的临床效果。在动物模型中的临床研究显示了改善的效果和更高的抗炎活性(数据未显示)。还可以观察到协同效应。与单一活性剂的剂量相比,单独的、连续的、同时的、组合的或以完全不同的时间表施用时,协同作用可以减少活性剂的剂量。减少剂量可以帮助减少可能出现的任何副作用。因此,在联合疗法中,有效量的其他(第二)治疗剂和有效量的脂联素拟肽化合物共同起效,减少眼病的症状/影响。
医学领域的技术人员可以通过考虑患者的状态、推荐剂量、疾病的严重程度以及脂联素拟肽化合物与药物的组合的效果,最佳地确定其他治疗剂的适当剂量。脂联素拟肽化合物与治疗剂的组合给药也可产生协同效应。
G.确定疗效的方法
可以实施多种方法评估受试者对本文提供的组合物的治疗响应。在一些例子中,可以进行测定、测试或测量以确定本文所述方法是否已经减轻了干眼症或与炎症相关眼病的至少一种症状或临床体征。用于测量或评估本文所述干眼症或眼病的症状或临床体征的方法的详细描述可见于例如Pult等人,Eye(Lond),2011,25(4):502-510;Bhatnagar等,IntJ Opthalmol,2015,8(1):174-81;Messmer,Dtsch Arztebl Int,2015,112(5):71-82中。
可以通过Schirmer’s测试、酚红线泪液测试(PRTT)和其他确定泪液产生速率和量的方法评估泪液分泌的变化。可以通过荧光素清除率测试和荧光光度法评估泪液清除率的变化。可以通过活性染料染色评估眼表面损伤和角膜上皮细胞缺损,例如荧光素、孟加拉红和丽丝胺绿染色。可以通过印迹细胞学、细胞刷检、流式细胞术和共聚焦显微镜分析眼表面的细胞学。可以通过使用泪膜稳定性分析系统(TSAS)、波前像差法、激光扫描显微镜、功能性视敏度和泪膜干涉法分析泪液破裂时间,来观察泪膜稳定性。可通过泪液弯月面测量评估泪液体积变化。可以通过泪膜干涉度量法、睑板腺功能检测仪和睑板腺成像评估泪膜的脂质层变化。可以通过蒸发计、密闭室和通风室评估泪液蒸发。可以通过泪液渗透压、凝固点降低、蒸汽压渗透压法和电导率(Ocusense)评估泪膜化学特性的改善。泪液成分的生化分析可包括粘蛋白和脂质分析。可以通过使用染料(例如荧光素、丽丝胺绿或孟加拉红),观察与基线相比较少的不规则形态和角膜或结膜上皮细胞染色,来观察眼表面的改善。
可以通过比较治疗后的症状或临床体征与治疗前同一症状或临床体征的程度,确定眼病的至少一种症状或临床体征的缓解,例如干眼症和炎症相关眼病。如果在治疗后,症状或临床体征的程度降低,则可以说明改善或缓解。
IV.实施例
提供以下实施例说明但不是限制要求保护的发明。
实施例1.脂联素拟肽化合物治疗干眼症动物模型
该研究的目的是使用干眼症的东莨菪碱模型来研究本文所述脂联素拟肽化合物的效果。
A.治疗方案
从Charles River(Wilmington,Mass.)获得体重在300g至350g之间的雄性Sprague-Dawley大鼠。动物在恒定的室温(22±1℃)、光照条件(光照12小时/黑暗周期12小时)和湿度(40-60%)下圈养在动物区。动物在进行手术实验和临床检查前,用异氟烷麻醉。
通过充满东莨菪碱并且在肩胛骨之间皮下植入背中部的渗透泵(ML4CedarLane,Burlington,Ontario),向动物连续且全身性地递送东莨菪碱(Sigma-Aldrich,St.Louis,Mo.),诱导干眼症。用2-3个伤口夹闭合伤口。手术后和第二天,二次给动物皮下注射卡洛芬(0.5mg/100g),一种非甾体抗炎药和啮齿类的长效强力镇痛剂。在手术植入泵之前和所有临床终点测试之前,在99.9%异氟烷USP(Abraxis Bioscience,RichmondHill,Ontario)的室内麻醉动物。给予的东莨菪碱剂量为12.5mg/天,出于技术原因,在第14天评估数据。
在生理盐水(0.9%)中制备0.175g/mL的东莨菪碱氢溴酸盐(Sigma-Aldrich,St.Louis Mo.)的无菌溶液,通过0.22μm注射器端口过滤器(Millex-GC,Millipore Corp.,Bedford,Mass.)过滤。根据制造商的说明,在泵中装入2mL 0.175g/mL东莨菪碱溶液。
B.干眼症的临床终点和结果
角膜染色:通过荧光素浸润角膜,评估角膜干燥的临床体征。将一滴1%荧光素钠的无菌生理盐溶液(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO)滴入麻醉动物的结膜囊中。然后,在滴注荧光素三分钟后,使用带有蓝钴滤光片的便携式裂隙灯眼底镜(Reichert OphthalmicInstruments,Depew,N.Y)在蓝光下观察角膜。单盲法记录每只动物的眼表面的点状荧光阳性区域。该测试的分数分为0到4级,其中0=无染色,1=<25%表面染色,2=25-50%表面染色,3=50-75%表面染色,和4=>75%>表面染色。
Schirmer’s测试:使用Zone-Quick标准化酚红线(FCI Ophthalmics,MarshfieldHills,MA)测量泪液产量。用异氟烷轻度镇静动物。将线插入下眼角外侧,并留置原处30秒。按毫米测量线被浸湿部分的长度,使用的刻度使线达到1毫米的精度。
使用平均值和标准偏差(SD)表征每个研究组的数据。使用GraphPad Prism 4.0C(GraphPad Software Inc.,La Jolla,CA)对治疗组每次观察时的体重和眼科体征实施单向方差分析(ANOVA)。当按检查日分层时,当治疗组具有统计显著性(p<0.05,双侧)时,进行成对比较。与未治疗对照(组1或组A)的比较使用Dunnett检验进行调整。对多次比较不做校正。计算组之间的P值,并报告每对平均值之间的差异(报告的P值>0.05、<0.05、<0.01或0.001)。
实施例2.使用脂联素拟肽化合物治疗东莨菪碱与干燥环境结合诱导的干眼症小鼠模型
该实验使用6至8周龄雌性C57BL/6小鼠。每天四次(8AM、11AM、2PM和5PM)皮下注射0.5mg/0.2mL氢溴酸东莨菪碱(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO),并如前所述保持通气和30%环境湿度,诱导实验性干眼症(EDE)。在上述实验中,动物的行为、食物和饮水均不受限制。根据施用的局部治疗,将小鼠随机分为六组:(1)未暴露于干燥应激或局部治疗的未治疗(UT)对照小鼠;(2)未接受滴眼液的EDE对照小鼠;(3)用平衡盐溶液(BSS;Alcon,FortWorth,TX)治疗的EDE小鼠;(4)用0.001%脂联素拟肽化合物治疗的EDE小鼠;(5)用0.01%脂联素拟肽化合物治疗的EDE小鼠;(6)用0.1%脂联素拟肽化合物治疗的EDE小鼠。所有治疗组每天四次接受2微升眼药水。在治疗后的第5天和第10天测量泪液体积和角膜光滑度。在治疗后的第10天,安乐死小鼠,实施多重免疫珠测定、组织学、免疫组织化学和流式细胞术。每组由五只动物组成,对四组小鼠独立实施实验。
如前所述,使用酚红浸渍的棉线(Zone-Quick;Oasis,Glendora,CA)测量泪液体积。将线置于外眼角20秒。使用SMZ 1500显微镜(Nikon,Tokyo,Japan)测量被泪水浸湿的棉线长度。推导标准曲线,将长度转换为体积。
由两名双盲的观察者通过测量立体变焦显微镜(SMZ 1500;Nikon)的光纤环形照明器的白环的变形,对角膜表面不规则性的严重程度进行分级。基于反射环中被扭曲的四分之一分区的数量,使用6点标度(0-5)如下计算角膜不规则性的严重程度的评分:0,无扭曲;1,环的1个四分之一区扭曲;2,2个四分之一区扭曲;3,3个四分之一区扭曲;4,全部4个四分之一区扭曲;5,严重变形,无法识别出环。
实施流式细胞术,定量结膜和泪腺的CD4+CXCR3+T细胞。将组织在37℃下用0.5mg/mL D型胶原酶整理并振荡60分钟。用注射器柱塞研磨并通过细胞过滤器后,获得细胞,离心,并重悬于含1%牛血清白蛋白的PBS中。洗涤后,将样品与荧光素偶联的抗CD4抗体(BDBiosciences,San Jose,CA)、藻红蛋白偶联的抗CXCR3抗体(BD Biosciences)和同种型对照抗体在37℃孵育30分钟。通过FACSCalibur细胞计数器,用CellQuest软件(BDBiosciences)计数CD4+CXCR3+T细胞的数量。
通过单向方差分析和事后分析评估泪液体积和角膜不规则性评分结果的统计学差异。使用Kruskal-Wallis和Mann-Whitney检验比较两组之间的细胞因子水平、杯状细胞密度和流式细胞术。p值<0.05被认为是统计学显著的。
施用本文所述的脂联素拟肽化合物可以在干眼症小鼠模型中增加泪液体积,减少角膜表面不规则性的严重程度,和/或减少眼内和眼周的炎性反应细胞数量。
实施例3.局部施用脂联素拟肽化合物改善了泪液产生和由干眼症引起的角膜表面不规则性
该实施例说明使用脂联素拟肽化合物如ADP355和ADP399在有需要的受试者中治疗干眼症。ADP355具有序列:DAsn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-DSer-Phe-Ala-DSer-NH2(SEQ IDNO:6)。ADP399是ADP355的线性分支二聚体,具有序列:(DAsn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-DSer-Phe-Ala-DSer-His-Pro)2-Dab-NH2(SEQ ID NO:7)。Nva是指正缬氨酸,Dab是指2,3-二氨基丁酸。ADP355和ADP399的详细说明可见于例如美国专利9,073,965和Otvos等人,Frontiersin Chemistry,2014,2(93):1-15,doi:10.3386/fchem.2014.00093中,其公开内容出于所有目的通过引用全文并入本文。
在8周龄雌性C57BL/6小鼠中,每天3次(9AM、1:30PM和6PM)皮下注射0.5mg/0.2mL东莨菪碱氢溴酸盐(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO),诱导实验性干眼症(EDE)。每次注射剂量施用的剂量是0.3mL氢溴酸东莨菪碱。小鼠还暴露于通气和30%环境湿度下。该研究使用6个实验组,包括:(1)未经治疗的对照小鼠(UT;无干眼症治疗和局部治疗);(2)未经治疗的EDE对照小鼠(EDE;未接受局部给药);(3)接受平衡盐溶液(BSS)的EDE对照小鼠;(4)接受0.01%BSS中的单链脂联素拟肽化合物(ADP355)的EDE小鼠;(5)接受0.01%BSS中的肽二聚体脂联素拟肽化合物(ADP399)的EDE小鼠;和(6)接受0.01%BSS中的重组球状脂联素(gAdipo)的EDE小鼠。每组包括5只小鼠。用BSS治疗的EDE小鼠局部接受2μl/眼的双侧给药,每天3次。用ADP355治疗的EDE小鼠局部接受2μl/眼的双侧给药,每天3次。用ADP-399治疗的EDE小鼠每天局部接受2μl/眼的双侧给药,每天3次。gAdipo治疗的小鼠作为阳性治疗对照。在治疗开始后的基线、第5天和第10天评估小鼠。在一些实验中,ADP355、ADP-399和gAdipo重悬于0.01%BSA中。
使用酚红线泪液测试,测量泪液体积。简而言之,用珠宝镊子夹住酚红处理过的棉线端部(Zone-Quick;Oasis,Glendora,CA),将其置于外眼角的泪液弯月面中20秒,以接触泪液。使用显微镜,按毫米测量线的红色部分(湿部分)的长度。推导标准曲线,将长度测量值转换为泪液体积。
图1显示通过泪液体积测量的泪液产生,脂联素拟肽化合物治疗的EDE小鼠比未治疗或BSS治疗的EDE小鼠更高(ADP355 vs.EDE的p值<0.05,ADP399 vs.EDE的p值<0.05)。在治疗和未治疗的EDE小鼠之间观察到泪液体积的统计学显著的差异。在用ADP355、ADP399和球状脂联素治疗的小鼠之间,泪液体积没有显著的差异。所有组在治疗开始后的第10天的泪液体积与第5天的相似。
通过角膜荧光素染色评估角膜上皮细胞损伤的严重程度。简而言之,将1%荧光素染料(1μl)滴入眼睛,然后用生理盐水洗眼。使用染料10分钟后,使用钴蓝光的裂隙灯显微镜对眼睛拍照。由双盲观察者使用评分系统对染色区域打分。根据每个区域0-4分,评估角膜的五个不同区域(中央、上、下、鼻和颞区域):分数0表示没有或缺少染色;分数1表示点状染色少于30个点;分数2表示点状染色大于30个点,但不弥散;分数3表示严重的弥漫性染色,但没有或缺少阳性斑块。分数4表示严重的弥漫性染色和阳性荧光斑块。记录五个区的平均分。图2显示,与未治疗的EDE小鼠相比,用脂联素拟肽化合物如ADP355和ADP-399治疗的EDE小鼠表现出较少的角膜染色(较少的角膜不规则性)(ADP355 vs EDE的p值<0.05,ADP399 vs EDE的p值<0.05)。比较未治疗组和脂联素拟肽化合物治疗组,观察到角膜荧光染色分数的统计学显著的改善。此外,脂联素拟肽化合物治疗的小鼠(ADP355和ADP-399)具有与未治疗的正常小鼠(UT)和阳性对照的球状脂联素治疗小鼠(gAdipo)相似的角膜表面。所有组在治疗开始后第10天的角膜表面评分均与第5天的相似。
该研究表明,局部施用脂联素拟肽降低或消除了干眼症的临床体征,例如泪液产生和眼表面不规则性。使用含有脂联素拟肽的滴眼剂对泪液产生和EDE的眼表面具有有益的作用,包括单链脂联素拟肽(例如ADP355)和肽二聚体脂联素拟肽(例如ADP399)。因此,将脂联素拟肽局部用于眼睛能够用于治疗有需要的受试者的干眼症。
实施例4.局部组合施用脂联素拟肽与5%立他斯特改善泪膜稳定性和干眼症引起的角膜表面不规则性
该实施例说明使用脂联素拟肽如ADP355与5%立他斯特的组合治疗有需要的受试者中的干眼症。ADP355具有序列:DAsn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-DSer-Phe-Ala-DSer-NH2(SEQ ID NO:6)。立他斯特是一种处方滴眼剂,以商品名Xiidra(Shire US Inc.,Lexington,MA)出售,以5%眼科溶液用于局部眼科用途。ADP355的详细描述可见于例如美国专利9,073,965(ADP355)中,其公开内容出于所有目的通过引用全文并入本文。
在8周龄雌性C57BL/6小鼠中,每天3次(9AM 0.3mL、1:30PM 0.3mL,和6PM 0.3mL)皮下注射0.5mg/0.2mL东莨菪碱氢溴酸盐(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO),诱导实验性干眼症(EDE)。小鼠还暴露于通气和30%环境湿度下。该研究中使用5个实验组,包括:(1)未经治疗的对照小鼠(UT;无干眼症治疗和局部治疗);(2)接受平衡盐溶液(BSS)的EDE对照小鼠;(3)接受0.1%ADP 355(BSS中的单链脂联素拟肽(ADP 355))的EDE小鼠;(4)接受5%的立他斯特的EDE小鼠;和(5)接受0.1%BSS中的肽脂联素拟肽(ADP 355)+5%立他斯特的EDE小鼠。每组包括5只小鼠。用BSS、或单用0.1%脂联素355、或组合使用5%立他斯特治疗的EDE小鼠接受局部双侧BSS、或0.1%脂联素355给药,2μl/眼,每天3次。单用5%立他斯特、或组合使用0.1%脂联素355治疗的EDE小鼠接受局部双侧5%立他斯特给药,2μl/眼,每天2次。在治疗开始后的基线、第5天和第10天评估小鼠。
实验1-泪膜破裂(BUT):该实验评估了0.1%ADP355单独的或与5%立他斯特组合的施用在改善干燥诱导的干眼症(DED)中的抗炎活性和功效。评估眼睛眨眼后在角膜表面出现干燥斑点的时间。该测定提供了评估泪膜稳定性以及确定是否存在蒸发型干眼症的方法。泪膜破裂前的时间越长,表明泪膜越稳定。泪液量正常但泪膜不稳定的受试者可以解释为干眼症症状。泪膜不稳定可以表明泪液组成的不平衡,其导致泪液蒸发得过快或在眼睛表面不恰当的粘附。可选地,由于睑板腺功能障碍导致的睑板腺脂质分泌不足也可导致泪膜不稳定。在第5天和第10天的终点进行评估,正常时间为约>3-5秒。<2.2-3.0秒边际和<2.2秒表示干眼症症状的低和高的可能性,且疗效没有明显改善。
图3A和3B显示通过泪膜破裂时间(BUT)测量的泪液产生。脂联素拟肽ADP 355+立他斯特5%治疗的EDE小鼠的BUT(稳定性)比用BSS治疗的EDE小鼠更长(第3-6组的p值<0.05)。组5(用ADP355+立他斯特5%治疗)在两个终点的泪膜时间都比分别单独使用0.1%脂联素355或5%立他斯特治疗的组3和组4具有显著的改善(在第5天约4.8秒,在第10天约4.2秒)。用0.1%的ADP355+5%立他斯特治疗明显表现出累加效应。
实验2-角膜染色:角膜染色测定的目的是评估由于诱导干眼症或由于单独使用0.1%ADP355或5%立他斯特或两者的组合治疗而导致鼠EDE受试者的角膜上皮的损伤。荧光素染色检测角膜上皮表面细胞的破坏、轮廓改变和可检测损伤。染色等级越低,角膜损伤的严重程度越低。使用4点标度在四个象限中评估角膜染色,其中16为最大分数。
简而言之,将1%荧光素染料(1μl)滴入眼睛,然后用盐水洗眼。施加染料10分钟后,使用钴蓝光的裂隙灯显微镜对眼睛拍照。由双盲观察者使用评分系统对染色区域打分。根据每个区域0-4分,评估角膜的五个不同区域(中央、上、下、鼻和颞区域):分数0表示没有或缺少染色;分数1表示点状染色少于30个点;分数2表示点状染色大于30个点,但不弥散;分数3表示严重的弥漫性染色,但没有或缺少阳性斑块。分数4表示严重的弥漫性染色和阳性荧光斑块。记录五个区的平均分。图4A和4B分别显示在第5天和第10天的染色结果的打分。仍然如同泪膜破裂研究,治疗的眼睛具有低于未治疗的眼睛(组2,BSS)的分数。用0.1%ADP 355或5%立他斯特治疗改善了干眼症诱导的角膜破裂。但是,在用0.1%ADP 355+5%立他斯特治疗的EDE眼中,第5天时的改善是最明显的(图4A)。第10天(图4B),该组合仅略好于任一单独治疗,且每种治疗都仍具有低于未治疗的干眼症的分数。
实验3-流式细胞术:该测试的目的是如前所述(Yoon KC,Heo H,Kang IS,等人,Cornea(2008)27:454-460)定量检测结膜和泪腺的CD4+和CCR5+T细胞。高水平的炎症细胞提示眼睛炎症。将组织在37℃下用0.5mg/mL D型胶原酶整理并振荡60分钟。
用注射器柱塞研磨并通过细胞过滤器后,获得细胞,离心,并重悬于含1%牛血清白蛋白的PBS中。洗涤后,将样品与荧光素偶联的抗CD4抗体(BD Biosciences,San Jose,CA)、藻红蛋白偶联的抗CCR5+抗体(BD Biosciences)和同种型对照抗体在37℃下孵育30分钟。通过FACSCalibur细胞计数器用CellQuest软件(BD Biosciences)对CD4+和CCR5+T细胞数量进行计数。每个治疗组的结果显示在图5A-5E和6A-6E中。结果表明,在10天后,仅0.1%ADP355+5%立他斯特重建了正常范围内的活化T细胞水平,其在结膜中的百分比为20.06%,对照组为28.86%(分别为图5E和5A);在泪腺中为12.53%,对照组为11.09%(分别为图6E和6A)。
实验4-细胞因子评估
该实验的目的是鉴定和评估在有和没有EDE的小鼠的结膜和泪腺中细胞因子的存在。
使用多重免疫珠测定(Luminex 200;Luminex Corp.,Austin,TX),测量结膜和泪腺中的IFN-γ、IL-1B、MIP1B、TNF-α、IL-6、IFN-c和由干扰素-c诱导的单因子浓度(MIG)。收集组织,在含有蛋白酶抑制剂的裂解缓冲液混合30分钟。在48℃,14,000g离心细胞提取物15分钟,并将上清液保存在-70℃直至使用。将上清液添加到含有适当的细胞因子珠混合物的孔中60分钟,所述混合物中包含IFN-γ、IL-1B、MIP1B、TNF-α、IL-6、IFN-c和MIG的特异性小鼠单克隆抗体。用测定缓冲液洗涤3次后,在室温下黑暗中,使用生物素化的细胞因子二抗混合物30分钟。加入链霉亲和素-藻红蛋白后,用分析系统(xPONENT,Austin,TX)检测反应。根据重组小鼠细胞因子已知浓度的标准曲线,计算组织中的因子浓度。
手术切除眼睛和附件,固定在4%多聚甲醛中,石蜡包埋。用高碘酸-Schiff(PAS)试剂染色6微米切片。用配有数码相机(F2;Foculus,Finning,Germany)的显微镜(BX53;Olympus,Tokyo,Japan)检查和拍摄切片。使用图像分析软件(Media Cybernetics,SilverSpring,MD)从每只眼睛的三个切片中测量上结膜和下结膜的杯状细胞密度,表示为固定面积的杯状细胞数。实施免疫组织化学,检测正常眼睛的结膜中的脂联素受体AdipoR1和AdipoR2的表达,以及实验型干眼症的结膜和泪腺中的TNF-α。将过氧化氢(H2O2,0.3%)的磷酸缓冲盐溶液(PBS)和20%血清PBS依次用于切片。用山羊抗脂联素受体AdipoR1和AdipoR2的抗体(Vector Laboratories,Burlingame,CA)孵育UT对照小鼠的结膜切片。用山羊单克隆抗小鼠TNF-α抗体(Santa Cruz Biotechnology,Santa Cruz,CA)孵育EDE小鼠的结膜和泪腺切片。洗涤后,使用适当的二抗。将样品与抗生物素蛋白-过氧化物酶孵育,然后与3,30-二氨基联苯胺过氧化物酶底物孵育,并用Mayer's苏木精复染。
图7说明在用BSS、0.1%ADP 355、5%立他斯特或0.1%ADP 355+施用5%立他斯特治疗后结膜和泪腺中的细胞因子水平。很明显,同时施用0.1%ADP 355+5%立他斯特治疗导致细胞因子水平降低,提供了改善的联合治疗的疗效。
通过单边ANOVA评估泪膜破裂时间、角膜染色和正常评分结果的统计学差异。使用Kruskal-Wallis和Mann-Whitney检验比较组之间的流式细胞分析。P值<0.05被认为是统计学显著的。
该研究显示,与局部单独施用0.1%ADP 355或5%立他斯特相比,在干眼症小鼠模型中局部施用0.1%ADP 355+施用立他斯特5%改善了泪膜稳定性,消除了干眼症的临床体征,如眼表面不规则性,减少了眼内和眼周的炎性反应细胞的数量。因此,向眼睛局部施用脂联素拟肽+立他斯特5%表现出改善的效果,可用于在有需要的受试者中治疗干眼症。
尽管出于清楚理解的目的,已经通过图示和示例的方式详细地描述了上述发明,但是本领域的技术人员可理解,在所附权利要求的范围内可以进行一些改变和修饰。另外,本文提供的每个参考文献都通过引用全文并入本文,其程度与通过引用单独并入的程度相同。
Claims (20)
1.一种用于治疗有需要的受试者中的干眼症的方法,所述方法包括向所述受试者施用治疗有效量的组合物,所述组合物包含:脂联素拟肽化合物和立他斯特(Lifitegrast)和药学上可接受的载体,以治疗所述受试者的干眼症。
2.权利要求1所述的方法,其中所述组合物和治疗剂通过以下方式来施用:局部、玻璃体内注射、结膜下注射、结膜注射、肌内注射、皮下注射、静脉内注射、前房内注射或植入受试者的眼睛中。
3.权利要求1所述的方法,其中所述干眼症选自泪液分泌过少、泪液缺乏症、眼球干燥症、干燥综合征干眼症、非干燥综合征干眼症、干燥性角结膜炎、水液缺乏型干眼症(ADDE)、蒸发型干眼症(EDE)、环境干眼症、Stevens-Johnson综合征、眼天疱疮、睑缘炎、眼睑闭合失败、感觉神经麻痹、过敏性结膜炎相关干眼症、病毒性结膜炎后干眼症、白内障术后干眼症、VDT手术相关干眼症以及隐形眼镜佩戴相关干眼症。
4.权利要求1所述的方法,其中所述组合物施用于所述受试者一天一次、一天两次、一天三次、一天四次或更高频率施用。
5.权利要求1所述的方法,其中所述治疗剂施用于所述受试者一天一次、一天两次、一天三次、一天四次或更高频率施用。
6.权利要求1所述的方法,其中所述组合物每隔一天或以更低频率施用。
7.权利要求1所述的方法,其中所述治疗剂每隔一天或以更低频率施用。
8.权利要求1所述的方法,其中所述脂联素拟肽化合物以最终组合物的约0.0001%(wt)至约90%(wt)的量存在。
9.权利要求1所述的方法,其中所述治疗剂以最终组合物的约0.1%(wt)至约20%(wt)的量施用。
10.权利要求1所述的方法,其中所述组合物在选自以下的制剂中:溶液、悬浮液、糖浆、液体、凝胶、水凝胶、乳剂、脂质体、气雾剂、雾、膜、混悬液、栓塞、聚合物、植入物、接触镜片、眼插入物、纳米颗粒、微粒、缓释制剂和适于眼科医疗设备的制剂。
11.权利要求1所述的方法,其进一步包括施用包含环孢霉素、人工泪液、皮质类固醇、抗炎剂或其任意组合的组合物。
12.权利要求1所述的方法,其中所述脂联素拟肽化合物由式II表示:
Xaai-Ile-Pro-Xaa2-Leu-Tyr-Xaa3-Phe-Ala-Xaa4-Xaa5(SEQ ID NO:2)(II);
其中C端氨基酸任选地被酰胺化;或其变体、其衍生物或其药学上可接受的盐。
13.权利要求12所述的方法,其中所述脂联素拟肽化合物选自以下的肽组成的组:D-Asn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-D-Ser-Phe-Ala-D-Ser(SEQ ID NO:3)、D-Asn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-D-Ser-Phe-Ala-D-Ser-p-Ala(SEQ ID NO:4)、D-Asn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-D-Ser-Phe-Ala-D-Ser-p-Ala-NH2(SEQ ID NO:5)、D-Asn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-D-Ser-Phe-Ala-D-Ser-NH2(SEQ ID NO:6)、(D-Asn-Ile-Pro-Nva-Leu-Tyr-D-Ser-Phe-Ala-D-Ser-His-Pro)2-Dab-NH2(SEQ ID NO:7)、其变体、其衍生物,及其药学上可接受的盐。
14.权利要求12所述的方法,其中所述脂联素拟肽化合物是SEQ ID NO:6。
16.权利要求15所述的方法,其中所述治疗剂包含约3.5%至约6.5%的立他斯特或其药学上可接受的盐。
17.一种用于治疗有需要的受试者中的炎症相关眼病的方法,所述方法包括向所述受试者施用治疗有效量的包含权利要求14的脂联素拟肽化合物或其药学上可接受的盐的组合物,和药学上可接受的载体,并施用治疗剂以治疗受试者中的炎症相关眼病。
18.一种用于减轻有需要的受试者中的至少一种干眼症症状或临床体征的方法,所述方法包括:
a)将治疗有效量的权利要求14的脂联素拟肽化合物或其药学上可接受的盐施用于所述受试者;和
b)药学上可接受的载体;和
c)施用治疗剂
以减轻受试者中的至少一种干眼症的症状或临床体征。
19.一种用于治疗有需要的受试者中的眼病或功能障碍的方法,所述方法包括:
a)将治疗有效量的权利要求14的脂联素拟肽化合物或其药学上可接受的盐施用于所述受试者;和
b)药学上可接受的载体;和
c)施用治疗剂
以治疗受试者中的炎症相关眼病。
20.权利要求1所述的方法,其中所述受试者存在至少一种选自以下的干眼症的症状或临床体征:泪液分泌的变化、泪液清除率的变化、眼表损伤、角膜上皮缺损、眼表面细胞的变化、泪膜稳定性的变化、泪液体积的变化、泪膜组成的变化、泪液渗透压的变化及其任意组合。
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