CN114080394A - 新型θ-防御素类似物 - Google Patents

Abstract

开发了θ‑防御素的新型肽类似物，其在治疗感染和/或败血症中提供双相作用。这些类似物的活性浓度低于提供杀菌或抑菌效果所需的浓度，其功能是通过最初募集免疫系统的效应细胞来对付感染性生物体，然后调节免疫系统以下调败血症和败血性休克的炎症性反应特征。这些新型θ‑防御素类似物在天然存在的θ‑防御素没有明显作用的浓度下具有保护作用，并且包括一组未在天然θ‑防御素中发现的核心结构和序列特征。

Description

新型θ-防御素类似物

本申请要求于2019年6月26日提交的第62/867,000号美国临时专利申请的权益。通过引用将该申请及引用的所有其他外来资料的所有内容并入本文中。如果通过引用并入的参考文献中的术语的定义或使用与本文提供的该术语的定义不一致或相反，则以本文中提供的该术语的定义为准。

技术领域

本发明的领域是生物医学，具体是肽类药物(peptide drugs)。

背景技术

对背景技术的介绍包括可有助于理解本发明的信息。不承认此处提供的任何信息是本申请要求保护的发明的现有技术或与其相关，也不承认任何具体或隐含引用的公开文件是现有技术。

在某些情况下，身体的保护性炎症反应会导致受伤，甚至死亡。例如，败血症(sepsis)或败血性休克(septic shock)就是炎症免疫反应的结果。败血性休克的治疗主要是通过施用抗生素并提供支持性治疗，并施用血管加压药物(vasopressive drug)来稳定血压。然而，发病率仍然很高。因这样的炎症反应导致的死亡率范围从败血症的约30％到败血性休克的约80％。因此，找到可有效治疗败血症和败血性休克的各个方面的治疗性化合物具有重要意义。

防御素是一个构成身体对感染的非特异性防御的一部分的小分子抗菌蛋白家族。存在三种不同且结构不同的防御素类蛋白：α-防御素、β-防御素和θ-防御素。α-防御素和β-防御素是线性的、含3个二硫键的肽，分子量分别为约2.6kDa或4.5kDa。与之不同，θ-防御素是由18个氨基酸组成的环状肽(即，骨架由连续的肽键形成、既没有游离氨基末端也没有游离羧基末端的环状肽)。

θ-防御素在恒河猴(rhesus monkey)、狒狒和其他旧大陆猴的组织中表达。它们不存在于人类和其他原始人类中。天然存在的θ-防御素由通过3个二硫键稳定的18个骨架环化(即，通过α-胺基团而不是侧链部分)的氨基酸组成。这3个二硫键在所有已知的θ-防御素中都是保持不变的。θ-防御素最初基于肽的抗微生物特性而被发现，并被归类为防御素。最近发现，θ-防御素具有强效的免疫调节作用。

公开号为WO 2007/044998(Leherer等人)的国际专利申请描述了retrocyclin肽和包括不同程度对映体含量的此类肽类似物的结构和生物活性之间的关系，以试图推导出结构/活性关系。然而，这些类似物保留了天然retrocyclin的长度和结构。此外，该参考文献仅对抗菌活性有指导意义。

人们已经研究了各种防御素的肽类似物。例如，欧洲专利申请EP2990415(Colavita等人)描述了β-防御素的环状类似物，其显示出相对于母体蛋白抗生素的效力提高。然而，经证实，这种β-防御素可刺激前炎症细胞因子(pro-inflammatory cytokine)的释放，这会引起安全问题，从而限制了它们的实用性。

公开号为US 2003/0022829(Maury等人)的美国专利申请描述了嵌合θ-防御素(chimericθ-defensin)的合成和生物活性，并推测了进行保守性氨基酸置换的可能性，然而这些似乎保留了天然θ-防御素的长度和结构。第10,512,669号(Selsted等人)美国专利描述了几种衍生自RTD-1的十四肽θ-防御素类似物、及其生物学特性。

因此，仍然需要用于管理和/或治疗败血症/败血性休克及由失调的炎症反应引起的生理相关病症的安全且有效的化合物。

发明内容

本发明的主题提供θ-防御素的合成类似物，其在低于所述类似物具有直接杀菌和/或抑菌作用的浓度的浓度下相对于天然θ-防御素在治疗败血症和/或败血性休克方面具有提高的活性。

本发明构思的一个实施方案是由14个氨基酸组成并具有如图2A所示结构的环状肽，其包括两对半胱氨酸之间的两个二硫键。在这样的肽中，AA3和AA12是通过二硫键连接的半胱氨酸，AA5和AA10是通过二硫键连接的半胱氨酸，AA4是第一疏水性氨基酸，AA11是第二疏水性酸，AA6是精氨酸(arginine)，AA7是精氨酸，AA8是精氨酸。该环状肽共有四个精氨酸残基，这四个精氨酸残基在生理pH值下提供约28％的正电荷含量。第一疏水性氨基酸和第二疏水性氨基酸可以是亮氨酸(leucine)或异亮氨酸(isoleucine)。AA1可以是甘氨酸(glycine)。AA2可以是第三疏水性氨基酸，例如，缬氨酸(valine)或苯丙氨酸(phenylalanine)。AA9可以是第四疏水性氨基酸，例如，缬氨酸或苯丙氨酸。AA13可以是甘氨酸。AA14可以是精氨酸。在一些实施方案中，AA4不能是丙氨酸(alanine)或丝氨酸(serine)。在一些实施方案中，AA11不能是丙氨酸或丝氨酸。在一些实施方案中，该环状肽是MTD12813(SEQ ID NO：2)。

这样的环状肽可以是θ-防御素的类似物，当在小鼠败血症模型中全身应用时，其提供相对于θ-防御素本身提高的存活率。在一些实施方案中，该环状肽在应用于小鼠败血症模型时提供双相反应(双相反应)。这种双相反应包括募集具有抗微生物活性的宿主效应细胞的第一阶段和减轻宿主炎症性反应的第二阶段。在一些实施方案中，环状肽具有TACE抑制活性，和/或抑制TNF的表达、加工和释放中的至少一种。

这样的环状肽在暴露于极端的环境温度、低pH、冷冻和/或解冻以及溶解在生物基质(例如，血液、血浆或血清)中之后保持活性。在一些实施方案中，这样的环状肽在有效治疗或预防败血症和/或败血性休克的剂量下无免疫原性。此类环状肽可激活宿主免疫系统以增强宿主对病原体的清除，并且还可具有调节炎症的活性以在有效治疗或预防败血性休克的剂量下增强疾病的消退并提高存活率。

本发明构思的另一个实施方案是一种通过将如上所述的环状肽施用给有患败血性休克风险的动物来治疗或预防败血性休克的方法。

本发明构思的另一个实施方案是如上所述的环状肽在治疗或预防败血症和/或败血性休克中的用途，或这种环状肽在制备可有效治疗或预防败血性休克的药物中的用途。

根据下文中对优选实施例的详细描述以及附图，本发明主题的各种目的、特征、方面和优点将变得更加明显，其中，在这些附图中，相同的数字表示相同的部件。

附图简要说明

图1示出了本文中提及的示例性环状肽的示意图。RTD-1(SEQ ID NO：1)是一种天然存在的十八肽θ-防御素。剩余的肽是θ-防御素类似物。

图2A和图2B：图2A示出了环状防御素类似物的示意图，示出了沿环链位置的氨基酸的数字名称。图2B提供了将这些名称应用于MTD12813(SEQ ID NO：2)肽的各氨基酸的示例。

图3示出了大环肽在小鼠耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌败血症模型中的效力研究结果。

图4示出了MTD12813(SEQ ID NO：2)在小鼠耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌败血症模型中的效力研究结果。

具体实施方式

本发明的主题提供了新型肽，其在治疗感染和/或败血症中诱导双相效应，其具体是通过先募集免疫系统的效应细胞来处理感染性生物体，然后调节免疫系统以防止如在败血症和败血性休克中发现的全身炎症反应。本发明的新型肽是天然存在的θ-防御素的类似物，其序列经过修饰，以通过募集宿主免疫系统的效应细胞提供间接抗菌作用及预防和/或治疗败血症/败血性休克。在没有宿主先天免疫效应物的情况下，这些新型θ-防御素类似物在不提供直接抗微生物作用(即，不产生杀菌或抑菌作用)的亚抗微生物血浆浓度下有效。这种θ-防御素类似物在天然θ-防御素没有明显作用的浓度下具有保护作用，并且包括未在天然θ-防御素中发现的一组核心结构和序列特征。

在本申请中，“亚抗微生物”浓度应理解为，例如，在没有宿主免疫效应物的情况下，所述化合物在体外(例如，在液体培养基中)应用于代表性病原微生物时不具有抗微生物作用的浓度。例如，对于肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)而言，化合物的亚抗微生物浓度将是低于在体外环境中(例如，在没有宿主免疫效应物的情况下)证明对生物体具有抗微生物作用的浓度的浓度。这种亚抗微生物浓度可以通过实验(例如，通过来自患者样本的培养)确定或优选地从历史数据来确定。

以下描述包括可有助于理解本发明的信息。不承认此处提供的任何信息是本申请所要求保护的发明的现有技术或与本申请要求保护的发明相关，也不承认任何具体或隐含引用的公开文件是现有技术。

在一些实施方案中，表述成分的量、诸如浓度等性质、反应条件等(用于描述和要求保护本发明的某些实施方案)的数字应被理解为在一些情况下被术语“约”修饰。因此，在一些实施方案中，在本说明书和所附权利要求书中给出的数值参数是近似值，其可根据特定实施方案寻求获得的期望特性而变化。在一些实施方案中，应根据报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来解释这些数值参数。尽管阐述本发明的一些实施方案的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但在具体实例中给出的数值被尽可能精确地报道。在本发明的一些实施方案中给出的数值可包含由在它们各自的试验测量中发现的标准偏差必然导致的某些误差。

如在本说明书和权利要求书中所使用的，“一”和“该”的含义包括复数指代，除非上下文另有明确规定。此外，如在本说明书中使用的，除非上下文另有明确规定，否则“在......内(中)”的含义包括“在......内(中)”和“在......上”。

本文公开的本发明的替代要素或实施方案的分组不应被解释为限制性的。每个组成员可以单独或与组的其他成员或在本文中发现的其他要素任意组合地被提及和要求保护。出于方便和/或可专利性的原因，一组的一个或多个成员可以包含在一组中或从一组中删除。当发生任何此类的包含或删除时，本说明书在此被视为包含如此修改后的组，从而满足所附权利要求中使用的所有马库什组的书面描述。

本文中对数值范围的叙述仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的快捷方法。除非在本文中另有说明，否则每个单独的值都被包括在本说明书中，就好像它在本文中被单独提及一样。除非本文中另有说明或与上下文明显矛盾，否则本文中所述的所有方法都可以任何合适的顺序进行。本文中针对某些实施方案提供的任何及所有示例或示例性语言(如，“例如”)的使用仅旨在更好地阐明本发明，并且不对另外要求保护的本发明的范围构成限制。本说明书中的任何语言都不应被解释为表示对本发明的实践必不可少的任何未要求保护的要素。

以下讨论提供了本发明主题的许多示例性实施方案。尽管每个实施方案代表了若干发明要素的单个组合，但本发明主题应被认为包括所公开的要素的所有可能的组合。因此，如果一个实施方案包括要素A、B和C，而第二个实施方案包括要素B和D，则本发明的主题也被认为包括A、B、C或D的其他剩余组合，即使没有明确披露也是如此。

应当理解，所公开的肽提供了许多有利的技术效果，包括提供双相反应，当以低、亚抗微生物量施用时，该双相反应可有效降低因败血症/败血性休克导致的死亡率。

发明人已经描述了θ-防御素RTD-1的合成环状十四肽类似物，尽管它们的尺寸较小且二硫键的数量较少，但它们显示出了母体肽(parentpeptide)的一些活性。天然θ-防御素RTD-1(SEQ ID NO：1)和一些示例性合成环状十四肽类似物的结构示于图1中。如图所示，RTD-1(其在恒河猴中天然表达)是一种环状十八肽，它包括3对通过二硫键偶联的半胱氨酸，这些二硫键穿过该肽的环状一级结构。图中示出了RTD-1的合成(即，非天然存在的)类似物的许多例子。每个示例性合成类似物是包含2对通过二硫键偶联的半胱氨酸的十四肽。这些二硫键穿过这些合成肽的环状一级结构，形成一包含额外氨基酸的“盒子”亚结构。应当理解的是，这些示例性类似物显示出与RTD-1不同程度的序列同一性(sequenceidentity)，并且在一些情况下显示出在由合成肽类似物的半胱氨酸限定的“盒子”附近和之间的保守性氨基酸置换。

发明人基于被命名为MTD1280(参见图1，SEQ ID NO：3)的类似物制备并筛选了一系列θ-防御素类似物，其中，MTD1280是一种合成肽，其在败血症模型中小鼠的长期存活中提供了显著改善的效果(相对于RTD-1)，并且在令人惊讶的低浓度下提供了这些效果。应当理解，败血症长期存活率需要对感染生物体和由宿主对感染的反应引起的休克进行管理，其两者都可能导致死亡。

虽然提供了抗败血症和/或败血性休克的活性的实例，但发明人相信本文所述的θ-防御素类似物可有效治疗由免疫或炎症反应失调引起的多种病症，包括慢性病。这样的慢性病的例子包括类风湿性关节炎和炎症性肠病。

发明人注意到，已经发现θ-防御素具有抗病毒活性，并且，相信本发明构思的θ-防御素类似物可类似地提供抗病毒活性，并且被证明可用于治疗病毒性疾病和病毒性感染的炎症后遗症。这种治疗包括预防和/或活动性疾病。在一些实施方案中，如此治疗的活动性疾病是有症状的。在其他实施方案中，如此治疗的活动性疾病是无症状的。

令人惊讶的是，发现θ-防御素类似物在调节免疫系统中提供双相反应。最初的作用是调理，将效应细胞募集到败血症部位。这用于对抗感染，并且令人惊讶地发现在θ-防御素类似物的被证明既没有杀菌作用也没有抑菌作用的浓度(即，亚抗微生物浓度)下发生。在这种初始调理作用之后，这些合成θ-防御素类似物表现出更长期的免疫调节作用(例如，减少TNF、IL-6和其他炎症细胞因子)，有助于防止败血性休克的长期存活。

如上所述，天然存在的θ-防御素和示例性θ-防御素类似物的示例示于图1中。应该理解，这些是缺乏常规氨基和羧基末端的环状肽；因此，在随附的氨基酸序列表中提供的氨基酸序列信息不应被解释为基于离散的N-末端或C-末端。天然存在的θ-防御素RTD-1(SEQID NO：1)的一级结构示于图1的顶部。其余的肽是θ-防御素的示例性非天然类似物。在14-氨基酸类似物系列中，应当理解它们的三维结构包括由氨基酸6至9形成的第一β-转角和由氨基酸13、14、1和2(使用适用于环状θ-防御素及其类似物的如图2A和图2B所示的编号系统命名)形成的第二β-转角。

尽管这些环状肽不具有游离的氨基或羧基末端，但环状结构内氨基酸的位置可以根据它们相对于某些结构特征(例如，二硫键和/或独特的精氨酸“三联体(triplet)”)的位置来命名。在本申请中用于此目的的这样一组名称在图2A中示出，其中，各氨基酸在环状十四肽结构中被命名为1至14(AA1、AA2等)；其中，该环状十四肽结构具有通过各个氨基酸的伯胺(即不通过侧链基团)的肽键的环状、连续链，并且，在命名为AA3和AA12的半胱氨酸氨基酸的侧链之间以及命名为氨基酸AA5和AA10的半胱氨酸氨基酸的侧链之间存在两个肽内(intra-peptide)共价键。图2B示出了在本申请内的氨基酸位置应用于示例性合成环状十四肽(MTD12813肽，SEQ ID NO：2)的应用。使用单字母氨基酸代码命名氨基酸同一性。

图3示出了在使用耐抗生素菌的败血症小鼠模型中应用RTD-1(SEQ ID NO：1)和示例性的新型合成十四肽的结果，其中，如果未经治疗，该耐抗生素菌会导致75％的死亡率(即25％的存活率)。BALB/c小鼠用3-5x 10⁸CFU的耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌菌株(KPC+-Kp BAA-1705(ATCC))进行腹膜内感染，并在感染后1h用肽治疗。图3左侧的图表示出了以5mg/kg施用的合成肽MTD12813(SEQ ID NO：2)和天然存在的RTD-1之间的比较研究的示例性结果。图3右侧的图表示出了以0.5mg/kg施用的合成肽MTD12813和MTD1280(SEQ ID NO：3)之间的比较研究的示例性结果。P值由费希尔精确检验(Fisher’s exacttest)确定。在败血症诱导后1h通过腹膜内途径提供治疗性肽。

如图3左侧的图表所示，在5mg/kg下，RTD-1(SEQ ID NO：1)仅提供了部分保护(70％存活率vs假对照的25％存活率)，而MTD12813(SEQ ID NO：2)提供了针对败血症和败血性休克的完全保护。如图3右侧的图表所示，在0.5mg/kg下，MTD1280(SEQ ID NO：3)对存活率的影响与假对照的基本相同，而MTD12813提供了几乎90％的存活率。这种差异非常显著(P＝0.0031)。

应当理解的是，在这些剂量下，θ-防御素和/或其类似物不会产生足以具有明显的直接抗微生物(例如，杀菌、抑菌)作用的药物峰浓度(Cmax)。不希望受理论束缚，发明人相信双相反应第一阶段的MTD12813(SEQ ID NO：2)特性的抗微生物作用是全身免疫激活机制的结果，该机制导致募集和刺激宿主免疫系统的细胞，其进而吞噬、杀死和清除病原体。此外，MTD12813可调节炎症反应，以减轻超活化和/或未解决的全身炎症(例如，细胞因子风暴)的有害作用。

图4示出了在这种小鼠存活率研究中对于不同浓度的MTD12813(SEQ ID NO：2)的存活率研究的典型结果，其利用与图3所示研究中使用的相同的小鼠败血症模型。BALB/c小鼠使用KPC+-Kp BAA-1705(ATCC)经腹腔感染，并在感染后1h以指定的水平用单剂量MTD12813进行治疗。图中示出了每个剂量的治疗效果的显著性(由费希尔精确检验确定P值)。如图所示，1.25mg/kg的这种新型θ-防御素类似物与5mg/kg一样有效，并且，低至0.5mg/kg的MTD12813剂量也非常有效。应当理解的是，0.5mg/kg是试验的最低剂量，并且，发明人相信MTD12813在更低的剂量下仍然有效，例如，低至0.25mg/kg、100μg/kg、50μg/kg、25μg/kg或10μg/kg。

如上所述，MTD12813(SEQ ID NO：2)在θ-防御素RTD-1(SEQ ID NO：1)的一系列环状肽类似物的筛选研究中得以发现。RTD-1是一种阳离子、富含精氨酸的环状肽，包含18个氨基酸和3个位于半胱氨酸对之间的二硫键(图1)。其他活性θ-防御素类似物也示出于图1中。

发明人发现了许多新的θ-防御素类似物，尽管它们具有相似的共价结构(例如，长度、环状构型、两对二硫键和阳离子特性)，但它们都显示出相对于MTD1280(SEQ ID NO：3)的优越性能。评估的特征包括在耐抗生素肺炎克雷伯菌败血症中的生存效力、生物相容性(无毒性)、体外抑制TNF-α(TNF)释放、及抑制TACE。示例性环状肽的氨基酸序列示于表1中。应当理解的是，氨基酸同一性是使用图2中建立的环状结构内相应位置的数字名称来表示的。与这些肽相关的性质和活性示于表2中。

表1

根据图2A所示的惯例命名氨基酸位置。

表2

表1中所给出的θ-防御素RTD-1的环状肽类似物的性质和活性。

发现了许多序列特征，这些序列特征赋予给衍生自RTD-1和MTD-1280的类似物相较于这些参考肽更高的活性。所有活性θ-防御素类似物至少可具有：

·两个二硫键，分别位于Cys3和Cys12之间以及Cys5和Cys10之间。

·在θ-防御素类似物的一级结构中位于Cys3和Cys5之间的一疏水性氨基酸和位于Cys10和Cys12之间的一疏水性氨基酸(即，在位置4和11)，该疏水性氨基酸优选亮氨酸或异亮氨酸。结合上述二硫键，这限定了该肽的环状一级结构内的被称为“C-X-C盒”的特征，其中，“C”是半胱氨酸，“X”优选是亮氨酸或异亮氨酸。

·在一些实施方案中，包含精氨酸的C-X-C盒。

·总共四个精氨酸残基，在生理pH值下为肽提供+4的电荷。

·在6、7和8位(即，在第一β-转角内)的相邻精氨酸的三联体。

在一些实施方案中，活性θ-防御素类似物还可包含以下特征中的一个或多个：

·1位的甘氨酸和13位的甘氨酸。

·2位和9位的疏水性氨基酸，优选缬氨酸或苯丙氨酸。

·第二β-转角内的精氨酸(例如，在位14)。

候选肽的毒性表明活性θ-防御素类似物不应包含以下一种或多种：

·4位的丙氨酸。

·11位的丙氨酸。

因此，发明人认为，包含如上所述的“C-X-C盒”结构、在6、7和8位的相邻精氨酸残基的三联体、在9位的疏水性氨基酸(例如，缬氨酸或苯丙氨酸)、并且由于精氨酸含量而具有+4的净正电荷(约占总氨基酸含量的28％)的θ-防御素类似物将可有效降低败血症的死亡率和/或提高长期存活率，并且可有效治疗其他以炎症或免疫反应失调为特征的病症。

可以使用任何合适的方法应用本文所述的θ-防御素类似物。例如，此类类似物可通过注射或输注提供。观察到的某些θ-防御素类似物的高度有效性表明它们可以通过简单的皮下(subcutaneous/subdermal)、皮内、静脉内和/或肌肉内注射以有效量提供给需要治疗的个体。

或者，环状结构赋予的低分子量和高度稳定性以及二硫键的存在可允许本发明构思的θ-防御素类似物通过口服给药。这种口服给药可包括在适合口服给药的液体药物载体中的θ-防御素类似物的溶液或悬浮液的给药。在一些实施方案中，可以以干燥或冻干形式提供θ-防御素类似物，其在口服给药之前在液体介质中复原。此类干燥或冻干制剂可包含稳定剂。合适的稳定剂包括碳水化合物(例如，甘露醇、蔗糖、海藻糖)和/或蛋白质(例如，白蛋白)。

或者，可以以片剂、胶囊、丸剂或其他合适的固体和压实形式提供用于口服给药的θ-防御素类似物。此类制剂可包括包衣、壳或类似成分，以提供θ-防御素类似物的延迟释放(例如，延迟释放直至到达小肠)。此类制剂可包括在外壳或包衣内的液体形式的θ-防御素。或者，此类制剂可包括干燥或冻干形式的θ-防御素类似物。合适的干燥或冻干形式包括粉末、颗粒和压缩固体。此类干燥或冻干制剂可包含稳定剂。合适的稳定剂包括碳水化合物(例如，甘露醇、蔗糖、海藻糖)和/或蛋白质(例如，白蛋白)。

如上所述，本发明构思的θ-防御素类似物可以有效地治疗败血症和/或败血性休克。在一些实施方案中，这种治疗是对持续的、急性病症的响应。在其他实施方案中，这种治疗是预防性的，例如，当个体被怀疑患有败血症或极有可能发生败血症时用于防止发生败血性休克。可以通过以任何合适的时间表施用本发明构思的θ-防御素类似物来提供治疗。例如，可以以单剂量、定期剂量或连续输注的形式提供θ-防御素类似物。可以以任何合适的间隔给予定期剂量。合适的间隔可以是每小时一次、每2小时一次、每4小时一次、每天4次、每天3次、每天两次、每天一次、每2天一次、每3天一次、每周两次、每周一次、每2周一次、每4周一次、每2个月一次、每3个月一次、每4个月一次、每年3次、每年两次或每年一次。

在一些实施方案中，可以在治疗过程中修改θ-防御素类似物的给药方式。例如，本发明构思的θ-防御素类似物最初可以通过静脉注射或输注给药(例如，在急性败血症或败血性休克中快速提供有效浓度)，然后再进行皮内注射、肌内注射和/或口服给药，以便在剩余的治疗期内保持有效浓度。

对于预防用途，可以在可观察到的症状出现之前施用θ-防御素类似物。为了治疗活动性疾病或病症，可以施用θ-防御素类似物一适于有效治疗该疾病或病症的时间段。这样的时间段可以结束一受控的时间段，也可以是长期的(例如，用于治疗慢性病)。

在本发明构思的一些实施方案中，θ-防御素类似物可以与其他药物活性化合物组合使用。合适的化合物包括θ-防御素、不同的θ-防御素类似物、抗菌抗生素、抗病毒药、抗真菌抗生素、抗炎药(例如，类固醇、非甾体抗炎药)、血管加压药和/或生物制品(例如，抗体或抗体片段)。此类额外的药物化合物可以按照与θ-防御素类似物相同的时间表或按照独立的时间表提供。在一些实施方案中，可以提供包含一种或多种此类额外药物活性化合物的含θ-防御素类似物的制剂。发明人认为这样的联合疗法可以提供协同效应，在该协同效应中，与额外的药物活性化合物组合施用θ-防御素类似物的累积效应超过使用θ-防御素类似物和额外的药物活性化合物(其用量对应于联合疗法中使用的量)治疗观察到的个体效应的总和。

对于本领域技术人员来说明显的是，除了已经描述的那些之外，在不脱离本文的发明构思的情况下，可进行更多的修改。因此，本发明的主题除所附权利要求的精神外不受其他限制。此外，在解释说明书和权利要求时，所有术语都应以与上下文一致的尽可能宽泛的方式来解释。特别地，术语“包括”和“包含”应被解释为以非排他的方式指代要素、成分或步骤，表明所提及的要素、成分或步骤可以与未明确引用的其他要素、成分或步骤存在、使用或组合。在说明书和权利要求中提到选自由A、B、C...和N组成的群组中的至少一个时，该内容应被解释为仅需要该群组中的一个要素，不是A+N、或B+N等。

SEQUENCE LISTING

<110> 迈克尔·E·塞尔斯特德

达特·德兰

贾斯汀·B·沙尔

<120> 新型θ-防御素类似物

<130> 103388.0008PCT

<160> 11

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 18

<212> PRT

<213> 猕猴（Macaca mulatta）

<400> 1

Gly Phe Cys Arg Cys Leu Cys Arg Arg Gly Val Cys Arg Cys Ile Cys

1 5 10 15

Thr Arg

<210> 2

<211> 14

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 合成环肽MTD12813

<400> 2

Gly Val Cys Ile Cys Arg Arg Arg Val Cys Ile Cys Gly Arg

1 5 10

<210> 3

<211> 14

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 合成环肽MTD1280

<400> 3

Gly Val Cys Ile Cys Arg Arg Arg Phe Cys Leu Cys Arg Arg

1 5 10

<210> 4

<211> 14

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 合成环肽MTD1284

<400> 4

Gly Val Cys Leu Cys Arg Arg Gly Val Cys Leu Cys Arg Arg

1 5 10

<210> 5

<211> 14

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 合成环肽MTD1281

<400> 5

Gly Val Cys Ile Cys Arg Arg Gly Val Cys Ile Cys Arg Arg

1 5 10

<210> 6

<211> 14

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 合成环肽MTD12815

<400> 6

Gly Val Cys Ala Cys Ala Arg Arg Phe Cys Ala Cys Arg Arg

1 5 10

<210> 7

<211> 14

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 合成环肽MTD12811

<400> 7

Gly Val Cys Ser Cys Arg Arg Arg Phe Cys Ile Cys Arg Arg

1 5 10

<210> 8

<211> 14

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 合成环肽MTD12812

<400> 8

Gly Val Cys Ile Cys Arg Arg Arg Phe Cys Ser Cys Arg Arg

1 5 10

<210> 9

<211> 14

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 合成环肽MTD12810

<400> 9

Gly Val Cys Ser Cys Arg Arg Arg Phe Cys Leu Cys Arg Arg

1 5 10

<210> 10

<211> 14

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 合成环肽MTD1286

<400> 10

Gly Ala Cys Ile Cys Arg Arg Arg Phe Cys Leu Cys Arg Arg

1 5 10

<210> 11

<211> 14

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 合成环肽MTD1289

<400> 11

Gly Val Cys Ala Cys Arg Arg Arg Phe Cys Ala Cys Arg Arg

1 5 10

Claims (83)

1.一种环状肽，其由14个氨基酸组成并具有如下结构：

其中，AA3和AA12是通过二硫键连接的半胱氨酸，AA5和AA10是通过二硫键连接的半胱氨酸，AA4是第一疏水性氨基酸，AA11是第二疏水性酸，AA6是精氨酸，AA7是精氨酸，AA8是精氨酸，并且，所述环状肽具有四个精氨酸残基，所述四个精氨酸残基在生理pH值下提供约28％的带正电荷的含量。

2.根据权利要求1所述的环状肽，其中，所述第一疏水性氨基酸和所述第二疏水性氨基酸是亮氨酸或异亮氨酸。

3.根据权利要求1或2所述的环状肽，其中，AA1是甘氨酸。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的环状肽，其中，AA2是第三疏水性氨基酸。

5.根据权利要求4所述的环状肽，其中，所述第三疏水性氨基酸是缬氨酸或苯丙氨酸。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的环状肽，其中，AA9是第四疏水性氨基酸。

7.根据权利要求6所述的环状肽，其中，所述第四疏水性氨基酸是缬氨酸或苯丙氨酸。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的环状肽，其中，AA13是甘氨酸。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的环状肽，其中，AA14是精氨酸。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的环状肽，其中，AA4不是丙氨酸或丝氨酸。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的环状肽，其中，AA11不是丙氨酸或丝氨酸。

12.根据权利要求1所述的环状肽，其中，所述环状肽是MTD12813(SEQ ID NO：2)。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的环状肽，其中，所述环状肽是θ-防御素的类似物，并且，当在小鼠败血症模型中全身应用时，所述环状肽相对于所述θ-防御素提供提高的存活率。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的环状肽，其中，所述环状肽在应用于败血症的小鼠模型时提供双相反应，其中，所述双相反应包括募集具有抗微生物活性的宿主效应细胞的第一阶段和减轻宿主炎症性反应的第二阶段。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的环状肽，其中，所述环状肽具有TACE抑制活性。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的环状肽，其中，所述环状肽抑制TNF的表达、加工和释放中的至少一种。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的环状肽，其中，所述环状肽在暴露于极端环境温度、低pH、冷冻和/或解冻以及在生物基质中溶解后保持活性。

18.根据权利要求17所述的环状肽，其中，所述生物基质选自由血液、血浆和血清组成的群组。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的环状肽，其中，所述环状肽在有效治疗或预防败血症和/或败血性休克的剂量下是非免疫原性的。

20.根据权利要求1至18中任一项所述的环状肽，其中，所述环状肽激活宿主免疫系统以增强宿主对病原体的清除。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的环状肽，其中，所述环状肽的特征在于在有效治疗或预防败血性休克的剂量下调节炎症以增强疾病消退和提高存活率的活性。

22.一种治疗或预防败血性休克的方法，其包括将环状肽施用给有败血性休克风险的动物，其中，所述环状肽具有以下结构：

其中，AA3和AA12是通过二硫键连接的半胱氨酸，AA5和AA10是通过二硫键连接的半胱氨酸，AA4是第一疏水性氨基酸，AA11是第二疏水性酸，AA6是精氨酸，AA7是精氨酸，AA8是精氨酸，并且，所述环状肽具有四个精氨酸残基，所述四个精氨酸残基在生理pH值下提供约28％的带正电荷的含量。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述第一疏水性氨基酸和所述第二疏水性氨基酸是亮氨酸或异亮氨酸。

24.根据权利要求22或23所述的方法，其中，AA1是甘氨酸。

25.根据权利要求22至24中任一项所述的方法，其中，AA2是第三疏水性氨基酸。

26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述第三疏水性氨基酸是缬氨酸或苯丙氨酸。

27.根据权利要求22至26中任一项所述的方法，其中，AA9是第四疏水性氨基酸。

28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述第四疏水性氨基酸是缬氨酸或苯丙氨酸。

29.根据权利要求22至28中任一项所述的方法，其中，AA13是甘氨酸。

30.根据权利要求22至29中任一项所述的方法，其中，AA14是精氨酸。

31.根据权利要求22至30中任一项所述的方法，其中，AA4不是丙氨酸或丝氨酸。

32.根据权利要求22至31中任一项所述的方法，其中，AA11不是丙氨酸或丝氨酸。

33.根据权利要求22所述的方法，其中，所述环状肽是MTD12813(SEQ ID NO：2)。

34.根据权利要求22至33中任一项所述的方法，其中，所述环状肽是θ-防御素的类似物，并且，当在小鼠败血症模型中全身应用时，所述环状肽相对于所述θ-防御素提供提高的存活率。

35.根据权利要求22至34中任一项所述的方法，其中，所述方法在应用于败血症的小鼠模型时提供双相反应，其中，所述双相反应包括募集具有抗微生物活性的宿主效应细胞的第一阶段和减轻宿主炎症性反应的第二阶段。

36.根据权利要求22至35中任一项所述的方法，其中，所述方法抑制TACE活性。

37.根据权利要求22至36中任一项所述的方法，其中，所述方法抑制TNF的表达、加工和释放中的至少一种。

38.根据权利要求22至37中任一项所述的方法，其中，所述环状肽在暴露于极端环境温度、低pH、冷冻和/或解冻以及溶解在生物基质中后保持活性。

39.根据权利要求38所述的方法，其中，所述生物基质选自由血液、血浆和血清组成的群组。

40.根据权利要求22至39中任一项所述的方法，其中，所述环状肽在有效治疗或预防败血性休克的剂量下是非免疫原性的。

41.根据权利要求22至40中任一项所述的方法，其中，所述环状肽激活宿主免疫系统以增强宿主对病原体的清除。

42.环状肽在治疗或预防败血症和/或败血性休克中的用途，其中，所述环状肽具有以下共价结构示意图：

其中，AA3和AA12是通过二硫键连接的半胱氨酸，AA5和AA10是通过二硫键连接的半胱氨酸，AA4是第一疏水性氨基酸，AA11是第二疏水性酸，AA6是精氨酸，AA7是精氨酸，AA8是精氨酸，并且，所述环状肽具有四个精氨酸残基，所述四个精氨酸残基在生理pH值下提供约28％的带正电荷的含量。

43.根据权利要求42所述的用途，其中，所述第一疏水性氨基酸和所述第二疏水性氨基酸是亮氨酸或异亮氨酸。

44.根据权利要求42或43所述的用途，其中，AA1是甘氨酸。

45.根据权利要求42至44中任一项所述的用途，其中，AA2是第三疏水性氨基酸。

46.根据权利要求45所述的用途，其中，所述第三疏水性氨基酸是缬氨酸或苯丙氨酸。

47.根据权利要求42至46中任一项所述的用途，其中，AA9是第四疏水性氨基酸。

48.根据权利要求47所述的用途，其中，所述第四疏水性氨基酸是缬氨酸或苯丙氨酸。

49.根据权利要求42至48中任一项所述的用途，其中，AA13是甘氨酸。

50.根据权利要求42至49中任一项所述的用途，其中，AA14是精氨酸。

51.根据权利要求42至50中任一项所述的用途，其中，AA4不是丙氨酸或丝氨酸。

52.根据权利要求42至51中任一项所述的用途，其中，AA11不是丙氨酸或丝氨酸。

53.根据权利要求42所述的用途，其中，所述环状肽是MTD12813(SEQ ID NO：2)。

54.根据权利要求42至53中任一项所述的用途，其中，所述环状肽是θ-防御素的类似物，并且，当在小鼠败血症模型中全身应用时，所述环状肽相对于所述θ-防御素提供提高的存活率。

55.根据权利要求42至54中任一项所述的用途，其中，所述环状肽在应用于败血症的小鼠模型时提供双相反应，其中，所述双相反应包括募集具有抗微生物活性的宿主效应细胞的第一阶段和减轻宿主炎症性反应的第二阶段。

56.根据权利要求42至55中任一项所述的用途，其中，所述环状肽具有TACE抑制活性。

57.根据权利要求42至56中任一项所述的用途，其中，所述环状肽抑制TNF的表达、加工和释放中的至少一种。

58.根据权利要求42至57中任一项所述的用途，其中，所述环状肽在暴露于极端环境温度、低pH、冷冻和/或解冻以及溶解在生物基质中后保持活性。

59.根据权利要求58所述的用途，其中，所述生物基质选自由血液、血浆和血清组成的群组。

60.根据权利要求42至59中任一项所述的用途，其中，所述环状肽在有效治疗或预防败血性休克的剂量下是非免疫原性的。

61.根据权利要求42至60中任一项所述的用途，其中，所述环状肽激活宿主免疫系统以增强宿主对病原体的清除。

62.根据权利要求42至61中任一项所述的用途，其中，所述环状肽的特征在于在有效治疗或预防败血性休克的剂量下调节炎症以增强疾病消退和提高存活率的活性。

63.环状肽在制备可有效治疗或预防败血性休克的药物中的用途，其中，所述环状肽具有以下共价结构示意图：

其中，AA3和AA12是通过二硫键连接的半胱氨酸，AA5和AA10是通过二硫键连接的半胱氨酸，AA4是第一疏水性氨基酸，AA11是第二疏水性酸，AA6是精氨酸，AA7是精氨酸，AA8是精氨酸，并且，所述环状肽具有四个精氨酸残基，所述四个精氨酸残基在生理pH值下提供约30％的带正电荷的含量。

64.根据权利要求63所述的用途，其中，所述第一疏水性氨基酸和所述第二疏水性氨基酸是亮氨酸或异亮氨酸。

65.根据权利要求63或64所述的用途，其中，AA1是甘氨酸。

66.根据权利要求63至65中任一项所述的用途，其中，AA2是第三疏水性氨基酸。

67.根据权利要求66所述的用途，其中，所述第三疏水性氨基酸是缬氨酸或苯丙氨酸。

68.根据权利要求63至67中任一项所述的用途，其中，AA9是第四疏水性氨基酸。

69.根据权利要求47所述的用途，其中，所述第四疏水性氨基酸是缬氨酸或苯丙氨酸。

70.根据权利要求63至69中任一项所述的用途，其中，AA13是甘氨酸。

71.根据权利要求63至70中任一项所述的用途，其中，AA14是精氨酸。

72.根据权利要求63至71中任一项所述的用途，其中，AA4不是丙氨酸或丝氨酸。

73.根据权利要求63至72中任一项所述的用途，其中，AA11不是丙氨酸或丝氨酸。

74.根据权利要求73所述的用途，其中，所述环状肽是MTD12813(SEQ ID NO：2)。

75.根据权利要求63至74中任一项所述的用途，其中，所述环状肽是θ-防御素的类似物，并且，当在小鼠败血症模型中全身应用时，所述环状肽相对于所述θ-防御素提供提高的存活率。

76.根据权利要求63至75中任一项所述的用途，其中，所述环状肽在应用于败血症的小鼠模型时提供双相反应，其中，所述双相反应包括募集具有抗微生物活性的宿主效应细胞的第一阶段和减轻宿主炎症性反应的第二阶段。

77.根据权利要求63至76中任一项所述的用途，其中，所述环状肽具有TACE抑制活性。

78.根据权利要求63至77中任一项所述的用途，其中，所述环状肽抑制TNF的表达、加工和释放中的至少一种。

79.根据权利要求63至78中任一项所述的用途，其中，所述环状肽在暴露于极端环境温度、低pH、冷冻和/或解冻以及在生物基质中溶解后保持活性。

80.根据权利要求79所述的用途，其中，所述生物基质选自由血液、血浆和血清组成的群组。

81.根据权利要求63至80中任一项所述的用途，其中，所述环状肽在有效治疗或预防败血性休克的剂量下是非免疫原性的。

82.根据权利要求63至81中任一项所述的用途，其中，所述环状肽激活宿主免疫系统以增强宿主对病原体的清除。

83.根据权利要求63至82中任一项所述的用途，其中，所述环状肽的特征在于在有效治疗或预防败血性休克的剂量下调节炎症以增强疾病消退和提高存活率的活性。

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