CN117042789A - 构象受限的生长抑素受体3肽配体及其缀合物和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施方案涉及生长抑素受体3的生长抑素受体选择性肽、用于合成生长抑素类似物和药物的方法和包含生长抑素受体3类似物的放射性药物组合物,以及使用此类组合物用于治疗和诊断的方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年3月4日提交的美国临时专利申请63/156,374的益处;该专利申请的内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明的实施方案涉及包含新型生长抑素受体3类似物的组合物,以及使用此类组合物的方法。
背景技术
生长抑素,也称为生长激素抑制激素(GHIH)或生长激素释放抑制激素(GHRIH)或促生长素释放抑制因子(SRIF),是一种天然存在的调节内分泌系统的14或28个氨基酸残基的抑制性肽激素。它由胰腺胰岛的δ细胞分泌以抑制胰岛素和胰高血糖素的释放,并且也在下丘脑中产生,在此处它抑制从垂体前叶释放生长激素(GH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、催乳素和促甲状腺激素。生长抑素最初被分泌为116个氨基酸的前体,即前生长抑素原,该前生长抑素原经历内切蛋白水解被切割成生长抑素原。生长抑素原被进一步加工成两种活性形式,即生长抑素-14(SST-14)和生长抑素-28(SST-28),后者是延伸至N-末端1的SST-14序列(Bloom,S.R.和Polak,J.N.,1987年)。生长抑素的作用是通过偶联G蛋白的生长抑素受体(GPCR)的信号传导途径介导的。生长抑素受体(SSTR1、SSTR2、SSTR3、SSTR4和SSTR5)属于偶联G蛋白的受体家族,并且在正常组织和患病组织两者中都具有广泛的表达模式,或者在不同条件下过表达(Theodoropoulou M等人,2013年;LN等人,2003年)。
生长抑素对各种肿瘤的抗肿瘤作用和潜在用途已被广泛研究,这些肿瘤包括垂体腺瘤、GEP-NET(胃肠胰神经内分泌肿瘤)、副神经节瘤、类癌、乳腺癌、恶性淋巴瘤和小细胞肺癌。生长抑素已被用于临床环境中,以用于肢端肥大症和胃肠道肿瘤的姑息治疗(抑制过量的激素释放)和诊断。目前可获得的生长抑素类似物奥曲肽(octreotide)和兰瑞肽(lanreotide)作为激动剂对生长抑素受体-2(SSTR2)具有显著的亲和力(Sun L和CoyD.H.,2016年;Reubi,J.C.等人,2001年;Hofiand,L.J.等人,1994年)。帕瑞肽(Pasireotide)是对SSTR1、SSTR2、SSTR3和SSTR5具有亲和力的生长抑素多受体配体,并且这种更广泛的结合特征可转化为在某些肿瘤中抑制激素释放和细胞生长的更高的激动功效(Anat Ben-Shlomo.等人,2009年)。这些类似物已被开发以实现更有利的动力学,从而有效地用于处理急性和慢性病症,诸如与激素过度分泌相关的内分泌失调以及由于食管静脉曲张引起的上胃肠道出血。奥曲肽是第一种批准的生长抑素类似物,是生长抑素的长效类似物,其对SSTR2表现出纳摩尔级亲和力和受体特异性,抑制几种激素的释放,并且在临床上用于减轻不寻常的胃肠-胰腺内分泌肿瘤诸如类癌瘤的症状,以及治疗与生长激素过度分泌相关的肢端肥大症。值得注意的是,可获得的纳摩尔级SSTR2特异性激动剂奥曲肽和兰瑞肽能够阐明生长抑素在内分泌学中的SSTR2作用。这些临床可用的SSTR2激动剂证实SSTR2是特异性受体亚型,其介导生长抑素对GH、ACTH、催乳素、胰岛素、胰高血糖素、胃泌素、血管活性肠肽以及胰脂肪酶和淀粉酶的外分泌释放的有效抑制(Qian Z.R.等人,2016年)。
20世纪90年代早期,SSTR2特异性激动剂奥曲肽与DTPA缀合并用铟-111放射性标记,该铟-111是[111In]In-DTPA-奥曲肽(111In-PentetreotideTM)——第一种基于肽的放射性药物,用作闪烁扫描法SPECT成像的诊断剂(R和Maecke H.R.,2016年)。然后,经过使用[111In]In-喷曲肽(pentetreotide)的几年临床经验后,可更容易地用放射性金属标记的DOTA-螯合肽开始可用于SPECT和PET成像模式(Kwekkeboom,D.等人,2000年)。在过去十年中,用发射γ、β和α的放射性核素标记的缀合DOTA的生长抑素类似物的开发呈指数级增长,以用于诊断性应用以及治疗性应用,主要用于NET(Ansquer C等人,2009年;Paganelli等人,2001;Eychenne R.等人,2020年)。两种最常用的放射性标记的SSTR2特异性类似物,[90Y]Y-DOTA-TOC和[177Lu]Lu-DOTA-TATE,已被证明具有症状缓解、延长存活和提高患者生活质量的良好临床结果(Cives M.等人,2017年;Haider M.等人,2020年)。这导致[177Lu]Lu-DOTA-TATE(LutatheraTM)被批准用于SSTR2阳性(肽受体放射性核素治疗——PRRT)胃肠胰腺神经内分泌肿瘤-GEP-NET(Strosberg J.等人,2021年;Maqsood M.H.等人,2019年)的治疗。基于SSTR的治疗诊断放射性核素方法已被引入肿瘤学应用。目前,治疗诊断学(诊断性既定治疗)是在个性化和精确医学时代中快速发展的方法。
已经表明包括肺癌、乳腺癌和前列腺癌在内的非神经内分泌来源的几种人类恶性肿瘤也倾向于过表达一种或几种SSTR(Chin R.I.等人,2021年;Reubi J.C.等人,2001年)。因此,一直致力于开发对不同SSTR亚型具有纳摩尔级亲和力和特异性的新型SST类似物。
发明内容
本文描述了具有下式的生长抑素类似物:R1-R2-DPhe-R3-Cys-R4-DTrp-Lys-Thr-R6-R5;其中R1是活性剂或不存在;R2是接头、活性剂或不存在;R3是Arg、Lys或Orn;或任选地3或2个氨基酸Glu-Glu-R7或Glu-R7的多肽,其中R7是Arg、Lys或Orn;R4是Phe或Tyr;并且R5是具有N-硫代烷基-甘氨酸的结构的NTAG
其中任选地在R5和半胱氨酸残基之间形成二硫键,并且n为1至5的亚甲基基团数目;R6是Phe或Tyr;其中当R3是Arg时,R4或R6是Tyr;或其药学上可接受的盐。
本文还描述了所述生长抑素类似物(特别是SEQ ID NO:2)及其类似物用于治疗和诊断所述疾病和病症的诊断性和治疗性应用。
本文还描述了用于诊断和治疗与生长激素相关的疾病的方法,包括向有需要的患者施用SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:2,以及它们的包含活性剂的各种衍生物。
通过参考附图进行的以下详细描述,前述内容以及其他目的、特征和优点将变得更加显而易见。
附图说明
图1是68Ga标记的SEQ ID NO:1(Arg2)和68Ga标记的SEQ ID NO:1(Lys2)在小鼠肾脏中的比较性分布图。
图2是68Ga标记的SEQ ID NO:1(Arg2)和68Ga标记的SEQ ID NO:1(Lys2)在小鼠膀胱中的比较性分布图。
图3是68Ga标记的SEQ ID NO:1(Arg2)和68Ga标记的SEQ ID NO:1(Lys2)在小鼠心脏中的比较性分布图。
图4是SEQ ID NO:1(Arg2)相比于奥曲肽的GH分泌的比较性内分泌分布图。
图5是SEQ ID NO:2(Lys2)相比于奥曲肽的GH分泌的比较性内分泌分布图。
图6是SEQ ID NO:1(Arg2)相比于奥曲肽的胰高血糖素分泌的比较性内分泌分布图。
图7是SEQ ID NO:2(Lys2)相比于奥曲肽的胰高血糖素分泌的比较性内分泌分布图;
图8是SEQ ID NO:1(Arg2)和SEQ ID NO:2(Lys2)相比于奥曲肽的胰岛素分泌的比较性内分泌分布图;
图9示出了68Ga标记的SEQ ID NO:1(Arg2)在人体中的分布图;
图10示出了SEQ ID NO:1的结构式;
图11示出了SEQ ID NO:2的结构式;
图12示出了SEQ ID NO:3的结构式;
图13示出了SEQ ID NO:15的结构式;
图14示出了SEQ ID NO:16的结构式;
图15示出了SEQ ID NO:17的结构式;
图16示出了SEQ ID NO:18的结构式;
图17示出了SEQ ID NO:27的结构式;并且
图18示出了SEQ ID NO:28的结构式。
所述序列的简要描述
本文提供的核酸和/或氨基酸序列使用核苷酸碱基的标准字母缩写和氨基酸的三字母代码来表示,如37C.F.R.1.822中所定义。虽然仅示出每个核酸序列的一条链,但互补链应当理解为包括所示链的任何提及。序列表以创建于2022年3月2日的约13.8KB的名称为3296 1 2SEQ LISTING_ST25 final-V001.txt的ASCII文本文件提交,该序列表以引用方式并入本文。
具体实施方式
I.术语
除非另有说明,否则本文所用的所有技术和科学术语都具有与由本公开所属领域中的普通技术人员通常理解相同的含义。除非上下文另有明确说明,否则单数术语“一个”、“一种”和“该”包括复数对象。类似地,除非上下文另有明确说明,否则词语“或”旨在包括“和”。还应当理解,针对核酸或多肽给出的所有碱基大小或氨基酸大小以及所有分子量或分子质量值都是近似的,并且被提供用于描述。尽管在本公开的实践或测试中可使用与本文所述的那些相似或等同的方法和材料,但下文描述了合适的方法和材料。术语“包含”意指“包括”。“基本上由……组成”表示仅包括所列出的特征作为活性或基本要素但另外可包括非活性要素的组合物、方法或过程。缩写词“e.g.”来源于拉丁语exempli gratia,并且在本文中用于表示非限制性示例。因此,缩写词“e.g.”与术语“例如”同义。
在冲突的情况下,以本说明书(包括术语的解释)为准。此外,所有材料、方法和实施例都是说明性的,并非旨在进行限制。
异常:偏离正常特征。正常特征可存在于对照、群体标准等中。例如,当异常状况是疾病状况(诸如肢端肥大症)时,正常特征的一些适当来源可能包括未患有该疾病(例如早衰症)的个体、被认为未患该疾病的个体的群体标准等。
施用:通过选择的途径将组合物引入受试者中。活性化合物或组合物的施用可通过本领域技术人员已知的任何途径。施用可以是局部的或全身的。局部施用的示例包括但不限于局部施用、皮下施用、肌内施用、鞘内施用、心包内施用、眼内施用、局部眼部施用或通过吸入施用而施用于鼻粘膜或肺。此外,局部施用包括通常用于全身施用的施用途径,例如通过将血管内施用引导至特定器官的动脉供应。因此,在特定实施方案中,当动脉内施用和静脉内施用靶向供应特定器官的脉管系统时,局部施用包括该动脉内施用和该静脉内施用。局部施用还包括将活性化合物和活性剂掺入可植入装置或构造(诸如血管支架或其他贮液器)中,这些可植入装置或构造在延长的时间间隔内释放活性剂和化合物以实现持续的治疗效果。
全身施用包括被设计成经由循环系统使活性化合物或组合物广泛分布在整个身体中的任何施用途径。因此,全身施用包括但不限于动脉内和静脉内施用。当全身施用旨在通过循环系统吸收和分布在整个身体中时,全身施用还包括但不限于局部施用、皮下施用、肌内施用或通过吸入施用。
激动剂:一种与靶标结合并刺激生物反应的分子或化合物,该生物反应类似于通常与靶标结合的天然物质的生物反应。该反应可以是细胞信号的抑制或诱导。定量上,激动剂反应由引起最大反应的50%的有效浓度值定义,该有效浓度值被称为EC50。激动剂与天然物质相比可表现出较低或较高的EC50。靶标可以是受体、蛋白质、转运蛋白(诸如离子或营养素通道)或酶。激动剂不限于特定类型的化合物,并且在各种实施方案中可包括肽及其片段,以及其他有机或无机化合物(例如,肽模拟物和小分子)。激动剂可以是内源性的、外源性的、完全的、部分的、反向的、不可逆的或选择性的。激动剂可以是超激动剂。超激动剂相对于天然物质可表现出相似的、较高的或较低的EC50值,但由超激动剂引起的反应的强度显著高于天然物质。
类似物、衍生物或模拟物:类似物是化学结构不同于亲本化合物的分子,例如同系物(化学结构的增加不同,诸如烷基链长度的差异)、分子片段、相差一个或多个官能团的结构、电离的变化。结构类似物通常使用定量结构活性关系(QSAR),利用诸如Remington(“TheScience and Practice of Pharmacology”,第19版(1995年),第28章)中公开的那些技术来发现。衍生物是衍生自基础结构的生物活性分子。模拟物是模拟另一种分子的活性的分子,诸如生物活性分子。生物活性分子可包括模拟化合物的生物活性的化学结构。公认的是,这些术语在某些情况下可能会重叠。
拮抗剂:倾向于使另一种分子或化合物的作用无效的分子或化合物,或者在一些情况下阻断给定化学品与其受体或其他相互作用分子结合的能力,从而阻止生物反应。拮抗剂不限于特定类型的化合物,并且在各种实施方案中可包括肽、抗体及其片段,以及其他有机或无机化合物(例如,肽模拟物和小分子)。
自身免疫性疾病:由异常免疫应答引起的疾病,诸如产生对自身抗原或受试者自身细胞或组织具有特异性的抗体或细胞毒性T细胞。自身免疫性疾病包括但不限于1型糖尿病、系统性红斑狼疮、Churg-Strauss综合征、多发性硬化症、格雷夫斯病(Graves'disease)、特发性血小板减少性紫癜和类风湿性关节炎、桥本(Hashimoto's)自身免疫性甲状腺炎、乳糜泻、白斑病、风湿热、恶性贫血/萎缩性胃炎、艾迪生病(Addison disease)、皮肌炎、恶性贫血和银屑病。
结合亲和力:是指一个分子在该分子上的位点处与另一个分子结合的强度的术语。如果特定分子将与另一个特定分子结合或特异性缔合,则称这两种分子对彼此表现出结合亲和力。尽管结合亲和力与一对分子的缔合常数和解离常数有关,但测量或测定这些常数对于本文的方法不是关键的。相反,本文中用于描述所述方法的分子之间的相互作用的亲和力通常是在实证研究中观察到的表观亲和力(除非另有说明),这些实证研究可用于比较一个分子(例如抗体或其他特异性结合配偶体)将结合两个其他分子(例如肽的两种形式或变体)的相对强度。配体与受体的结合可通过所标记的配体与受体的直接相互作用或者通过用所测配体置换所标记的天然物质来测定。本文所公开的结合研究代表了测定抑制天然物质与其受体相互作用的配体浓度的置换方法。定量上,用于这些置换测定的值是天然物质与其受体之间的相互作用减少50%所需的所测配体的抑制浓度,该值被称为IC50。结合亲和力、缔合常数和解离常数的概念是众所周知的。
结合结构域:与结合配体的受体部分缔合的分子结构。更特别地,结合结构域可以指天然或合成的多肽,或编码此类多肽的核酸,此类多肽的氨基酸序列代表蛋白质的单独或与其他结构域组合表现出结合特征的特定区域(结合结构域)。此类结构域的特定序列和特定边界都不是关键的,只要表现出结合活性。同样,在本上下文中所使用的结合特征必须包括亲和力、亲合力和特异性以及它们的组合的范围,只要表现出结合活性。
癌症:瘤形成的产物是瘤(肿瘤或癌症),该瘤是由过度细胞分裂导致的组织异常生长。不转移的肿瘤被称为“良性的”。侵入周围组织以及/或者能够转移的肿瘤被称为“恶性的”。瘤形成是增殖性障碍的一个示例。“癌细胞”是赘生性细胞,例如分离自肿瘤的细胞或细胞系。
血液肿瘤的示例包括白血病,包括急性白血病(诸如急性淋巴细胞性白血病、急性髓细胞性白血病、急性骨髓性白血病以及成髓细胞性白血病、早幼髓细胞性白血病、骨髓单核细胞性白血病、单核细胞性白血病和红白血病)、慢性白血病(诸如慢性髓细胞性(粒细胞性)白血病、慢性骨髓性白血病和慢性淋巴细胞性白血病)、真性红细胞增多症、淋巴瘤、霍奇金病(Hodgkin's disease)、非霍奇金淋巴瘤(惰性形式和高级形式)、多发性骨髓瘤、华氏巨球蛋白血症(Waldenstrom’s macroglobulinemia)、重链病、骨髓增生异常综合征、毛细胞白血病和骨髓增生异常。
实体瘤的示例,诸如肉瘤和癌,包括纤维肉瘤、黏液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、成骨肉瘤和其他肉瘤、滑膜瘤、间皮瘤、尤因氏瘤(Ewing's tumor)、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、结肠癌、淋巴恶性肿瘤、胰腺癌、乳腺癌、肺癌(诸如小细胞肺癌和非小细胞肺癌)、卵巢癌、前列腺癌、肝细胞癌、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、汗腺癌、髓样甲状腺癌、乳头状甲状腺癌、嗜铬细胞瘤皮脂腺癌、乳头状癌、乳头状腺癌、髓样癌、支气管癌、肾细胞癌、肝癌、胆管癌、绒毛膜癌、维尔姆斯瘤(Wilms’tumor)、宫颈癌、睾丸瘤、精原细胞瘤、膀胱癌、黑色素瘤和CNS肿瘤(诸如神经胶质瘤、星形细胞瘤、髓母细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、血管母细胞瘤、听神经瘤、少突神经胶质瘤、脑膜瘤、神经母细胞瘤和视网膜母细胞瘤)。
神经内分泌癌的示例,诸如肾上腺癌、类癌瘤、默克尔细胞癌(Merkel cellcarcinoma)、胰腺神经内分泌瘤、副神经节瘤、嗜铬细胞瘤、髓样甲状腺癌、肾上腺嗜铬细胞瘤、小细胞癌和大细胞类癌瘤。
血管瘤的示例,诸如血管瘤,诸如血管肉瘤、婴儿血管瘤、先天性血管瘤、卡波西样血管内皮瘤(kaposiform hemangioendothelioma,KHE)和化脓性肉芽肿。
螯合剂:一种用于将金属递送到细胞中的化学剂,该化学剂通过螯合来结合金属离子。任何合适的螯合剂都可用于实施本文的教导内容,例如但不限于DOTA(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸)、NOTA(2-(4,7-双(2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基)-1,4,7-三氮烷-1-基)乙酸)、NODA(4-(4,7-双(2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基)-1,4,7-三氮杂环壬烷-1-基)-5-(叔丁氧基)-5-氧代戊酸)或EDTA(乙二胺四乙酸)。附加的螯合剂描述于WO03/006070中。在要求保护的本发明的一些实施方案中,螯合剂是抗癌化合物。
化疗剂:一种在治疗以异常细胞生长或增生为特征的疾病中具有治疗性用途的化学剂。此类疾病包括癌症、自身免疫性疾病以及以增生性生长为特征的疾病,诸如银屑病。本领域技术人员可容易地鉴定化疗剂(例如,参见Slapak和Kufe,“Harrison'sPrinciplesof Internal Medicine”第14版第86章的“Principles of Cancer Therapy”;Perry等人,“Clinical Oncology”第2版第17章的“Chemotherapy”,2000Churchill Livingstone公司;Baltzer L、Berkery R(编辑):“Oncology Pocket Guide to Chemotherapy”第2版,St.Louis,Mosby-Year Book,1995年;Fischer DS、Knobf MF、Durivage HJ(编辑):“TheCancer Chemotherapy Handbook”第4版,St.Louis,Mosby-Year Book,1993年)。化疗剂的示例包括ICL诱导剂,诸如美法仑(melphalan)(AlkeranTM)、环磷酰胺(CytoxanTM)、顺铂(PlatinolTM)和白消安(busulfan)(BusilvexTM、MyleranTM)。化疗剂可与所述序列组合使用。
功效:指化学剂引起期望的治疗效果的能力。功效还指化合物的强度或有效性。如本文所用,“增强功效”是指增加化学剂的治疗作用。例如,当化学剂是所述新型化合物时,“增强功效”通常是指增加化学剂抑制激素分泌的能力。
化合物的有效量:足以在所治疗的受试者中实现期望效果的化合物的量。化合物的有效量可在治疗过程中以单剂量或以多剂量(例如每日)施用。然而,化合物的有效量将取决于所施用的化合物、所治疗的受试者、疼痛的严重程度和类型以及化合物的施用方式。
多肽的功能片段和变体:包括那些保持亲本多肽的一种或多种功能的片段和变体。应当认识到,编码多肽的基因或cDNA可发生相当大地突变而不会实质性地改变一种或多种多肽的功能。首先,众所周知的是,遗传密码是简并的,并因此不同的密码子编码相同的氨基酸。第二,即使在引入氨基酸取代的情况下,突变也可以是保守的并且对蛋白质的基本功能没有实质性影响。参见Stryer,“Biochemistry”第3版,(c)1988年。第三,可缺失多肽链的一部分而不损害或消除该多肽链的所有功能。第四,可在该多肽链中进行插入或添加,例如添加表位标签,而不损害或消除该多肽链的功能(Ausubel等人,“Short Protocols inMolecular Biology”第4版,约翰威立公司(John Wiley&Sons,Inc.),1999年)。可进行其他修饰而不会实质性地损害多肽的一种或多种功能,这些修饰包括例如体内或体外的化学修饰和生物化学修饰或者不常见氨基酸的掺入。此类修饰包括例如乙酰化、羧化、磷酸化、糖基化、泛素化、标记,例如用放射性核素标记,以及各种酶修饰,如本领域技术人员将容易理解的。用于标记多肽的各种方法和用于这些目的标记物在本领域是众所周知的,并且包括放射性同位素诸如32P、与标记的特异性结合配偶体(例如抗体)结合或被其结合的配体、荧光团、化学发光剂、酶和抗配体。功能片段和变体可具有不同的长度。例如,一些片段具有至少10、25、50、75、100或200个氨基酸残基。
生长因子:促进细胞生长、存活和/或分化的物质。生长因子包括起生长刺激剂(丝裂原)作用的分子、起生长抑制剂(例如负生长因子)作用的分子、刺激细胞迁移的因子、起趋化剂作用或者抑制肿瘤细胞的细胞迁移或侵袭的因子、调节细胞的分化功能的因子、参与凋亡的因子或促进细胞的存活而不影响生长和分化的因子。生长因子的示例是bFGF、EGF、CNTF、HGF、NGF和actvin-A。
生长激素:也称为促生长素,是一种刺激生长、细胞繁殖和细胞再生的合成代谢激素。它由垂体前叶分泌,并通过组织细胞中表达的表面受体来诱导其生长效应。在肝脏中,生长激素刺激胰岛素样生长因子1(IGF-1)的释放,该IGF-1是由组织细胞中的生长激素引起的生长效应的主要介质。
抑制蛋白活性:减少、限制或阻断蛋白质的作用、功能或表达。短语抑制蛋白活性并非旨在是绝对的术语。相反,该短语旨在传达各种化学剂可能对正常的(例如,未抑制的或对照)蛋白活性具有广泛的抑制作用。抑制蛋白活性可以但不一定导致蛋白活性的指示剂的水平或活性的增加。例如,当感兴趣的蛋白质充当下游指示剂的抑制剂或阻遏物时,这种情况可能发生。因此,蛋白活性的任何直接或间接指示物的水平或活性,在与相同指示剂的对照测量相比改变(例如,增加或降低)至少10%、至少20%、至少30%、至少50%、至少80%、至少100%或至少250%或更多时,蛋白活性可被抑制。
炎症:由组织损伤引起的局部保护性反应,其用于隔离致炎因子。炎症的特征在于,任何种类的白细胞出现在任何组织空间、单位或区域中或迁移到任何组织空间、单位或区域中,其数量超过在正常(健康)环境下在此类组织区域内发现的此类细胞的数量。炎症是由血管组织对有害刺激(诸如病原体、受损细胞或刺激物)的复杂生物反应引起的。这是生物体除去有害刺激物以及启动组织愈合过程的保护性尝试。炎症反应是白细胞在全身或在炎症部位局部的积聚。炎症反应可通过本领域众所周知的许多方法来测量,诸如白细胞的数量、多形核中性粒细胞(PMN)的数量、PMN活化程度的测量,诸如鲁米那(luminal)增强的化学发光,或存在的细胞因子的量的测量。炎症可能导致许多炎性疾病,诸如但不限于动脉粥样硬化、牙周炎、类风湿性关节炎、脂肪性肝病、子宫内膜异位、炎性肠病、肾小球肾炎。炎症可分为急性或慢性。急性炎症是身体对有害刺激的初始反应,并且通过增加血浆和白细胞从血液进入受损组织的运动来实现。一连串的生物化学事件传播以及使炎症反应成熟,涉及受损组织内的局部血管系统、免疫系统和各种细胞。被称为慢性炎症的长期炎症导致存在于炎症部位的细胞类型的进行性转变,并且其特征在于炎症过程中的组织的同时破坏和愈合。
标记物:一种与可检测标记物或报告子分子共价或非共价地连接的生物分子。典型的标记物包括放射性同位素,诸如但不限于镓-68(68Ga)、镥-177(177Lu)、铜-64(64Cu)、铟-111(111In)、碘-125(125I)、锕-225(225Ac)、酶底物、辅因子、配体、化学发光剂或荧光剂、半抗原和酶。标记方法以及指导适于各种目的的标记物选择的方法讨论于例如Sambrook等人,(编辑),“Molecular Cloning:A Laboratory Manual”第2版,第1-3卷,冷泉港实验室出版社(Cold Spring Harbor Laboratory Press),冷泉港,纽约,1989年;以及Ausubel等人,“Short Protocols in Molecular Biology”第4版,约翰威立公司,1999年。例如,ATP可在其三个磷酸基团中的任一个磷酸基团上用放射性同位素诸如32P或33P标记,或在其糖部分上用放射性同位素诸如35S标记。
接头:充当两个分子之间的间隔区的一条或多条线性脂族链或者一个或多个芳族分子或氨基酸,诸如两个核酸分子或两个肽之间的间隔区,或试剂(诸如螯合剂或活性剂)与肽之间的间隔区。接头作为间隔区可通过降低螯合剂对肽配体与靶受体结合的空间效应来改善螯合剂-肽缀合物的结合。接头可通过作为肾清除、血浆蛋白结合、缀合物在人体中的分布的增强剂或减少剂或者作为肿瘤摄取的增强剂来充当药代动力学剂。接头的非限制性示例是芳族疏水分子(诸如苯丙氨酸)或阴离子氨基酸(诸如天冬氨酸或谷氨酸或氨基甲基苯甲酸)、脂肪酸、近红外染料(诸如依文蓝(Evan blue)或异硫氰酸荧光素(FITC)),或药物(诸如对乙酰氨基酚、布洛芬、华法灵(Warfarin)),或其他间隔区分子(诸如γ氨基丁酸(GABA)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES));交联剂诸如:碳酸二苯酯、碳酸二芳基酯、二异氰酸酯、均苯四甲酸二酐、羰基二咪唑、表氯醇、戊二醛、羧酸二酐、2,2-双(丙烯酰胺基)乙酸和二氯甲烷。任何合适的接头都可用于实施本文的教导内容,诸如描述于公开AU729225、US2004/0166499、US5854194、US6303555、WO2017/066668、US6297191、US6020301或US2010/0240773中的接头。
标志物:一种蛋白质或编码蛋白质的基因,对于该蛋白质或基因,系统可用于鉴定产生该蛋白质的细胞。在可选择标志物的一个特定的非限制性示例中,该可选择标志物是蛋白质或编码蛋白质的基因,其可基于其荧光或酶性质在细胞中被鉴定。特定的非限制性示例包括但不限于荧光标志物异硫氰酸荧光素(FITC)、增强型绿色荧光蛋白(EGFP)、碱性磷酸酶或辣根过氧化物酶。标志物还可以是多肽或其抗原表位,其中特异性结合多肽的抗体可用于鉴定表达多肽或抗原表位的细胞。所使用的多肽的一个特定的非限制性示例是人体生长激素(hGH)。标志物的其他特定的非限制性示例包括耐药性标志物,诸如G148或潮霉素。另外,标志物可以是蛋白质或编码蛋白质的基因,对于该蛋白质或基因,负选择可用于鉴定表达该标志物的细胞。负选择标志物的特定的非限制性示例包括但不限于HSV-tk基因。该基因将使细胞对化学剂诸如阿昔洛韦(acyclovir)和更昔洛韦(gancyclovir)敏感。可选择标志物的另一个特定的非限制性示例是蛋白质或编码蛋白质的基因,其中可通过使用细胞表面标志物进行选择,例如通过荧光激活细胞分选(FACS)来选择标志物的过表达。
药学上可接受的载体:用于本公开的药学上可接受的载体是常规的。由E.W.Martin编撰的“Remington’s Pharmaceutical Sciences”(麦克出版公司(MackPublishing Co.),宾夕法尼亚州伊斯顿(Easton,PA))第15版(1975年)描述了适于本文公开的化合物的药物递送的组合物和制剂。
一般来讲,载体的性质将取决于所采用的特定施用模式。例如,肠胃外配制物通常包括可注射流体,所述可注射流体包括药学上和生理学上可接受的流体,诸如水、生理盐水、平衡盐溶液、葡萄糖水溶液、甘油等作为溶媒。对于固体组合物(例如,散剂、丸剂、片剂或胶囊形式),常规的无毒固体载体可包括例如药品等级的甘露糖醇、乳糖、淀粉或硬脂酸镁。除了生物上中性载体之外,待施用的药物组合物可包含微量无毒辅助物质,诸如润湿剂或乳化剂、防腐剂和pH缓冲剂等,例如,乙酸钠或脱水山梨糖醇单月桂酸酯。
药剂:一种在适当地施用于受试者或细胞时能够诱导期望的治疗或预防效果的化合物或组合物。孵育包括将靶标暴露于化学剂足够的时间以使该化学剂与细胞相互作用。接触包括将固体或液体形式的化学剂与细胞一起孵育。
多肽:一种其中单体是通过酰胺键连接在一起的氨基酸残基的聚合物。当氨基酸是α-氨基酸时,可使用L-旋光异构体或D-旋光异构体,优选L-异构体。本文所用的术语多肽或蛋白质涵盖任何氨基酸序列,并包括经修饰的序列,诸如糖蛋白。术语多肽特别地旨在涵盖天然存在的蛋白质,以及重组或合成产生的那些蛋白质。
术语多肽片段是指展示至少一个有用表位的多肽的一部分。短语“多肽的功能片段”是指保留了衍生出该片段的多肽的活性或活性的可测量部分的多肽的所有片段。例如,片段的大小可以不同,从小至能够结合抗体分子的表位的多肽片段到能够参与细胞内表型变化的特征性诱导或编程的大多肽。表位是能够结合免疫球蛋白的多肽的区域,该免疫球蛋白是响应于与抗原的接触而产生的。
预防或治疗疾病:预防疾病是指抑制疾病的完全发展,例如抑制患有冠状动脉疾病的人的心肌梗塞的发展,或者抑制具有瘤的受试者中肿瘤的进展或转移。治疗是指在疾病或病理状况开始发展后改善该疾病或病理状况的体征或症状的治疗性干预。
放射治疗(放射疗法):通过将受试者或其组织暴露于放射性物质来治疗疾病(例如癌症或另一种过度增殖性疾病或病症)。放射治疗是将电离辐射作为癌症治疗的一部分以控制恶性细胞的医学用途。放射疗法可用于根治性或辅助性癌症治疗。它被用作无法治愈时的姑息治疗,目的是局部疾病控制或症状缓解。放射治疗可与所述序列组合使用。
衰老:是指当能够繁殖的细胞停止分裂时发生的基本上不可逆的生长停滞,并且通常被称为“衰老”。细胞衰老以前被描述为减少培养中正常人细胞增殖(生长)的过程。存在许多诱导衰老的刺激。此外,许多衰老细胞在非端粒位点处存在基因组损伤,这也会产生衰老生长停滞所需的DNA损伤信号的持久性。DNA双链断裂是特别有效的衰老诱导剂。衰老生长停滞不仅仅是细胞增殖的停止。衰老细胞在其基因表达模式中显示出显著且不同的变化。
衰老的生物学过程,并显示出年龄增长的影响。在一个实施方案中,衰老细胞不分裂以及/或者具有降低的分裂能力,这可能是男性不育的原因。
序列同一性:两个核酸序列或两个氨基酸序列之间的相似性根据这些序列之间的相似性(或者称为序列同一性)来表示。序列同一性经常根据同一性(或者相似性或同源性)百分比来测量;百分比越高,则两个序列越相似。当使用标准方法比对时,Y家族聚合酶蛋白的同系物或直系同源物以及相应的cDNA序列将具有相对高度的序列同一性。与更远相关的物种(例如人和秀丽隐杆线虫(C.elegans)序列)相比,当直系同源蛋白或cDNA来源于更密切相关的物种(例如人和黑猩猩序列)时,这种同源性将更为显著。
NCBI基本局部比对搜索工具(BLAST)(Altschul等人,J.Mol.Biol.第215卷:第403-10页,1990年)可从若干来源获得,包括美国国家生物技术信息中心(NCBI,贝塞斯达,马里兰州)和互联网,用于与序列分析程序blastp、blastn、blastx、tblastn和tblastx结合使用。它可以在NCBI网站上访问,并附有如何使用该程序以测定序列同一性的说明。
两个核酸分子密切相关的另一个指征是,两个分子在严格条件下彼此杂交。严格条件是序列依赖性的,并且在不同的环境参数下是不同的。通常,严格条件被选择为在限定的离子强度和pH下比特定序列的热熔点(Tm)低约5℃至20℃。Tm是50%的靶序列保持与完全匹配的探针或互补链杂交的温度(在限定的离子强度和pH下)。核酸杂交和严格性计算的条件可存在于Sambrook等人(编辑),“Molecular Cloning:ALaboratory Manual”第2版,第1-3卷,冷泉港实验室出版社,冷泉港,纽约,1989年;以及“Tijssen LaboratoryTechniques in Biochemistry and Molecular Biology--Hybridization with NucleicAcid Probes”第I部分,第2章,爱思唯尔(Elsevier),纽约,1993年。
导致特定严格性程度的杂交条件将根据所选杂交方法的性质以及杂交核酸序列的组成和长度而有所不同。通常,杂交的温度和杂交缓冲液的离子强度(尤其是Na+浓度)将决定杂交的严格性,尽管浪费的次数也会影响严格性。Sambrook等人(编辑),“MolecularCloning:A Laboratory Manual”第2版,第1-3卷,冷泉港实验室出版社,冷泉港,纽约,1989年,第9章和第11章讨论了关于达到特定严格性程度所需的杂交条件的计算,该文献以引用方式并入本文。以下是一组示例性的杂交条件:
非常高的严格性(检测共享90%同一性的序列)
杂交:5×SSC在65℃下16小时
洗涤两次:2×SSC在室温(RT)下各15分钟
洗涤两次:0.5×SSC在65℃下各20分钟
高严格性(检测共享80%或更高同一性的序列)
杂交:5×至6×SSC在65℃至70℃下16小时至20小时
洗涤两次:2×SSC在室温下各5分钟至20分钟
洗涤两次:1×SSC在55℃至70℃下各30分钟
低严格性(检测共享大于50%同一性的序列)
杂交:6×SSC在室温至55℃下16小时至20小时
洗涤至少两次:2×至3×SSC在室温至55℃下各20分钟至30分钟。
由于遗传密码的简并性,没有显示出高度同一性的核酸序列仍然可以编码相似的氨基酸序列。应当理解,可使用这种简并性进行核酸序列的改变,以产生全部编码基本上相同的蛋白质的多个核酸分子。
具体地,可杂交的且特异性的互补是表示足够程度的互补性的术语,使得在寡核苷酸(或其类似物)与DNA或RNA靶标之间发生稳定的且特异性的结合。寡核苷酸或寡核苷酸类似物不必与其可特异性杂交的靶序列100%互补。当寡核苷酸或类似物与靶DNA或RNA分子的结合干扰靶DNA或RNA的正常功能时,寡核苷酸或类似物是可特异性杂交的,并且存在足够程度的互补性以避免寡核苷酸或类似物在需要特异性结合的条件下(例如,在生理条件下在体内测定或系统的情况下)与非靶序列的非特异性结合。这种结合被称为特异性杂交。
生长抑素:一种具有主要神经内分泌抑制作用的抑制性激素。
生长抑素受体:存在五种主要的生长抑素受体,SSTR1至SSTR5。SSTR的表达在整个身体中是不同的:SSTR1在空肠和胃中以最高水平表达;SSTR2在大脑、垂体、胰腺、肠和肾中以最高水平表达;SSTR3在脑和睾丸中以最高水平表达;SSTR4在胎儿和成人的脑和肺中以最高水平表达;并且SSTR5在脑、垂体、胰腺(α和γ细胞)以及胃肠道中以最高水平表达。SSTR还在一些病理细胞(包括许多不同类型的癌细胞)中过表达,或者导致病症诸如肢端肥大症。
受试者:活的多细胞生物体,包括脊椎动物生物体,包括人和非人哺乳动物两者的类别。
超激动剂:一种能够在靶受体中产生大于内源激动剂的最大反应的配体。该反应可以是细胞信号的激活或抑制,这些细胞信号诸如但不限于酶活性、离子通道、转运蛋白、蛋白质、细胞激素或酶的分泌。
治疗有效量:足以在所治疗的受试者中实现期望效果的化合物的量。化合物的有效量可在治疗过程中以单剂量或以多剂量(例如每日)施用。然而,有效量将取决于所施用的化合物、所治疗的受试者、疼痛的严重程度和类型以及化合物的施用方式。例如,活性成分的治疗有效量可被测量为产生效果的血液(体内)或缓冲液(体外)中活性成分(诸如小分子、肽、蛋白质或抗体)的浓度(摩尔/升或摩尔-M)。
II.几个实施方案的概述
尽管SSTR2及其可用的纳摩尔级特异性配体在生长抑素药理学中的临床作用已得到充分证实,但其他SSTR亚型SSTR1、SSTR3、SSTR4和SSTR5的特异性内分泌作用仍然未知。SSTR3是具有最大分子大小、最高内化强度的生长抑素受体亚型,并且是在其他SSTR中唯一与细胞周期停滞和凋亡中的实质作用相关的受体。SSTR3的这些差异化特性使得该受体亚型成为内分泌学和癌症中有吸引力的靶标。尽管最近的工作报道了基于肽的SSTR3激动剂的首次成功开发,但所报道的类似物未引起对SSTR3的足够纳摩尔级亲和力,并且尽管它们引起了对非功能垂体腺瘤的抗增殖作用,但它们对激素释放的内分泌作用未阐明(Vazquez-Borrego等人,2019年)。
本文描述了SSTR3的受体特异性超激动剂以及使用它们的方法,特别是涉及它们对GH释放的体内内分泌作用。此外,这些SSTR3激动剂引起对垂体GH释放的高选择性,但对胰岛素和胰高血糖素的胰腺释放没有高选择性。这些新的和出乎意料的发现首次表明SSTR3特异性激动剂通过SSTR3介导生长抑素抑制GH释放。例如,评价SSTR3超激动剂SEQ IDNO:4对超过167种人克隆GPCR和44种人克隆药理学靶标的脱靶相互作用。数据证实了对人SSTR3的高亲和力和超选择性,而对所有其他(n=211)人靶标均未显示临床显著性的结合。该数据支持体内抑制GH释放的未预期结果是仅通过SSTR3。此外,这些新型SSTR3激动剂与螯合剂诸如DOTA的缀合不会干扰它们与SSTR3的结合亲和力和选择性,使它们成为放射性诊断和治疗内分泌综合征(诸如肢端肥大症)、与GH过度分泌相关的垂体腺瘤以及可能与SSTR3过表达相关的各种恶性肿瘤的潜在超激动剂和超选择候选物。
活性剂
在要求保护的本发明的某些实施方案中,生长抑素可包含活性剂。活性剂可与环肽共价键合,诸如SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2中所示。活性剂可以是成像部分、治疗部分、染料、荧光部分、毒素、螯合剂、由赖氨酸氨基酸连接的双螯合剂、含金属原子的部分、含放射性原子的部分、纳米颗粒、乙二醇聚合物、光敏剂、脂质体组分和胶束组分、与增加肽缀合物(诸如染料依文蓝)或药物布洛芬的疏水性和血浆蛋白结合的部分共价结合的螯合剂。在本发明的一些实施方案中,单个活性剂部分落入上述组的两个或更多个要素的定义内,例如:在一些实施方案中,活性剂部分是纳米颗粒和乙二醇聚合物,以及治疗剂/显像剂部分中的一者或两者;在一些实施方案中,活性剂部分是染料和/或荧光部分和/或光敏剂,以及治疗剂/显像剂部分中的一者或两者;在一些实施方案中,活性剂部分包含放射性原子并且落入一个或多个其他定义内。
在一些实施方案中,此类活性剂部分与N-末端氨基酸直接键合。在一些实施方案中,此类活性剂部分与N-末端氨基酸间接键合,例如通过接头(例如,GABA(γ-氨基丁酸)、氨基酸、肽链)。
活性剂部分的大小
活性剂部分的大小是任何合适的大小。也就是说,在一些实施方案中,活性剂部分具有不小于250、不小于500、不小于750、不小于1000、不小于2000、不小于4000、不小于8000并且甚至不小于16000的分子量。
成像部分
在一些实施方案中,活性剂部分是成像部分,也就是说,是当在合适的条件下集中在细胞中时和/或当使用合适的成像模式时可明显观察到的化学剂。
任何合适的成像部分都可用于实施本文的教导内容。典型的成像部分包括具有允许目视鉴定的不同颜色的部分、具有允许在适当的照明条件下目视鉴定的不同荧光的部分,或允许通过正电子发射断层扫描成像的正电子发射器。
在一些此类实施方案中,在向细胞施用生长抑素受体配体后,成像部分变得集中在比其他细胞更大程度地表达生长抑素受体的细胞表面和内部,从而允许鉴定此类细胞。此类实施方案的典型用途是区分正常细胞和过表达生长抑素受体的病理细胞。
治疗部分
在一些实施方案中,活性剂部分是治疗部分,当集中在细胞中时,活性剂部分具有一些期望的药理学作用,通常包括帮助靶细胞发育或减弱靶细胞的生长或杀死靶细胞,例如当靶细胞是病理性的时。
任何合适的治疗部分都可用于实施本文的教导内容,例如毒素、维生素和光敏剂。典型的治疗部分包括当例如通过影响细胞过程或自由基或辐射损伤而集中在细胞中时具有细胞毒性的部分。
在一些此类实施方案中,在向细胞施用生长抑素受体配体后,治疗部分变得集中在比不表达生长抑素受体的细胞或表达低水平的生长抑素受体的细胞更大程度地表达生长抑素受体的细胞(例如,尤其是过表达生长抑素受体的细胞)的表面和内部,从而允许特异性靶向并治疗此类细胞。此类实施方案的典型用途是将杀伤细胞的活性剂施用于过表达生长抑素受体的病理细胞(例如,一些癌症),同时对正常细胞造成很小损伤或没有损伤。
染料
在一些实施方案中,活性剂部分是染料,活性剂部分包含具有可在足够浓度下观察到的不同颜色的发色团。
具有任何合适发色团的任何合适染料都可用于实施本文的教导内容,例如甲基紫的衍生物。
在一些此类实施方案中,在向细胞施用生长抑素受体配体后(体内或体外),染料变得集中在比其他细胞更大程度地表达生长抑素受体的细胞(例如,尤其是过表达生长抑素受体的细胞)中,从而允许通过目视或显微镜检查来鉴定此类细胞。在一些实施方案中,染料可用于增加肽缀合物的疏水性和血浆蛋白结合。
荧光剂
在一些实施方案中,活性剂部分是发荧光的,活性剂部分包含荧光团,该荧光团在第一波长的光处吸收能量,然后在高于该第一波长的第二波长的光处发射至少一些能量。
具有任何合适荧光团的任何合适荧光剂都可用于实施本文的教导内容,例如荧光素或罗丹明(rhodamine)的衍生物。
在一些此类实施方案中,在向细胞施用生长抑素受体配体后(体内或体外),荧光剂变得集中在比其他细胞更大程度地表达生长抑素受体的细胞(例如,尤其是过表达生长抑素受体的细胞)中,从而允许根据荧光团的不同荧光来鉴定此类细胞。
毒素
在一些实施方案中,活性剂部分是毒素,即例如通过破坏细胞中的生物过程,例如通过减弱或停止细胞发育(例如,抑制细胞生长)或甚至杀伤细胞(例如,细胞毒性)而对细胞具有有害作用的活性剂。
在一些此类实施方案中,在向细胞施用生长抑素受体配体后,毒素变得集中在比其他细胞更大程度地表达生长抑素受体的细胞(例如,尤其是过表达生长抑素受体的细胞)中,从而对细胞具有有害作用。
任何合适的毒素都可用于实施本文的教导内容,例如放线菌素、喜树碱、阿霉素、庆大霉素的衍生物。一些此类实施方案可在体内用于损伤或杀伤过表达一种或多种生长抑素受体的细胞。
螯合剂
在一些实施方案中,活性剂部分是螯合剂,即被配置为通过螯合来结合金属离子的活性剂。任何合适的螯合剂都可用于实施本文的教导内容,例如DOTA(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸)、NOTA(2-(4,7-双(2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基)-1,4,7-三氮烷-1-基)乙酸)、NODA(4-(4,7-双(2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基)-1,4,7-三氮杂环壬烷-1-基)-5-(叔丁氧基)-5-氧代戊酸)或EDTA(乙二胺四乙酸)DTPA(二乙烯三胺五乙酸盐)。在一些此类实施方案中,活性剂部分是螯合金属的螯合剂,在一些实施方案中是放射性或MRI可检测的金属,如下所述。螯合剂可具有或不具有与其结合的金属离子。
在一些实施方案中,在向细胞施用生长抑素受体配体后,螯合剂(根据实施方案,有或没有螯合金属)变得集中在比其他细胞更大程度地表达一种或多种生长抑素受体的细胞(例如,尤其是过表达生长抑素受体的细胞)中。
一些此类实施方案可用于在过表达一种或多种生长抑素受体的细胞中浓缩金属离子(在一些实施方案中是MRI可检测的金属或/和放射性金属离子),例如用于成像和/或治疗目的。
含金属原子的部分
在一些实施方案中,活性剂部分是含金属原子的部分。一些此类实施方案可用于在过表达生长抑素受体的细胞中浓缩金属原子。
例如,在一些实施方案中,金属原子是放射性金属原子,并且生长抑素用作核医学领域中的放射性药物,例如用于治疗和/或成像目的,如下所述。
例如,在一些实施方案中,金属原子是MRI可检测的金属原子(例如钆、Fe2+),其用作磁共振成像领域中的MRI造影剂,例如用于成像目的。
含放射性原子的部分
在一些实施方案中,活性剂部分是含放射性原子的部分。一些此类实施方案可用于在过表达一种或多种生长抑素受体的细胞中浓缩放射性原子,例如用作核医学领域中的放射性药物,例如用于治疗和/或成像目的。
在一些此类实施方案中,在向细胞施用生长抑素受体配体后,放射性原子变得集中在比其他细胞更大程度地表达一种或多种生长抑素受体的细胞(例如,尤其是过表达一种或多种生长抑素受体的细胞)中,从而允许使用辐射检测部分(例如,PET/SPECT)和/或由于所发射的辐射而具有治疗(例如,毒性)作用来鉴定此类细胞。
具有任何合适放射性试剂的任何合适部分都可用于实施本文的教导内容。
在一些实施方案中,放射性原子与活性剂部分的其他部分共价键合。典型的此类实施方案包括一个或多个放射性原子,例如选自以下的原子:碘-123、碘-125、间碘苄基胍残基中的碘-131、氟-18、碳-11、碳-14、氚、氮-13、氧-15和磷-32。
在一些实施方案中,放射性试剂是与活性剂部分的其他部分离子键合(例如螯合)的放射性金属原子。典型的此类实施方案包括一个或多个放射性原子,例如选自以下的原子:锕-225、铋-213、锝-99m、铬-51、钴-57、钴-58、铜-64、铒-169、镓-67、镓-68、铟-111、铁-59、镥-177、镭-223、铷-82、钐-153、硒-75、锶-89、铊-201和钇-90。
纳米颗粒
在一些实施方案中,活性剂部分包含纳米颗粒,并且在一些实施方案中是纳米颗粒。本领域普通技术人员熟悉术语“纳米颗粒”的定义,参见例如Murthy SK,IntJNanomedicine,2007年,第2卷第2期第129-141页,该文献如同在本文中完全阐述一样以引用方式被包括,该文献还包括可用于实施本文教导内容的特定纳米颗粒的示例。也就是说,在一些实施方案中,纳米颗粒是大小不小于1纳米且大小不大于1000纳米的颗粒,并且在一些实施方案中大小不大于100纳米。
在一些此类实施方案中,在向细胞施用生长抑素受体配体后,纳米颗粒部分变得集中在比其他细胞更大程度地表达一种或多种生长抑素受体的细胞(例如,尤其是过表达一种或多种生长抑素受体的细胞)中,从而允许鉴定此类细胞。
在一些实施方案中,纳米颗粒限定容纳第二活性剂(例如,治疗剂或显像剂)的内部体积。在一些此类实施方案中,纳米颗粒用作将其中所容纳的第二活性剂递送至细胞中的容器。一些此类实施方案用于将大量的第二活性剂递送至过表达一种或多种生长抑素受体的细胞:一旦纳米颗粒被内化在细胞中,第二活性剂就在细胞内释放。在一些此类实施方案中,在向细胞施用生长抑素受体配体后,纳米颗粒部分变得集中在比其他细胞更大程度地表达一种或多种生长抑素受体的细胞(例如,尤其是过表达一种或多种生长抑素受体的细胞)中,然后在细胞内释放第二活性剂。
任何合适的纳米颗粒可用于实施本文的教导内容,例如,诸如描述于PCT公开WO2012/054923、WO2012/166923、WO2014/04361和WO2014/043625中的纳米颗粒,这些文献如同在本文中完全阐述一样以引用方式被包括,以及基本上是白蛋白簇的纳米颗粒。
在一些实施方案中,纳米颗粒包括碳纳米管,尤其是单壁碳纳米管。在一些实施方案中,碳纳米管(任选地氟化,然后)用支化的聚乙烯亚胺改性,通过该支化的聚乙烯亚胺共价键合环肽部分。在一些实施方案中,碳纳米管还包含例如通过支化的聚乙烯亚胺与碳纳米管键合的治疗活性剂。本领域普通技术人员在结合Andreoli E等人于J.Mater.Chem.B,2014年,第2卷,第4740-4747页中的教导内容细读本说明书后,可实施此类实施方案,该文献如同在本文中完全阐述一样以引用方式被包括。
在一些实施方案中,纳米颗粒包括例如由接枝共聚物形成的“纳米花”,该接枝共聚物是通过开环聚合(ROP)在基于聚(乙二醇)(PEG)的主链的多个位点上直接聚合γ-喜树碱-谷氨酸N-羧酸酐(Glu(CPT)-NCA)而构建的。本领域普通技术人员在结合Tai W等人于J.Biomaterials,2014年,第35卷第25期,第7194-7203页中的教导内容细读本说明书后,可实施此类实施方案,该文献如同在本文中完全阐述一样以引用方式被包括。
乙二醇聚合物
在一些实施方案中,活性剂部分包含乙二醇聚合物(聚乙二醇)。在一些此类实施方案中,乙二醇聚合物是纳米颗粒的组分。
在一些此类实施方案中,如本文所述的生长抑素受体配体的肽部分通过乙二醇聚合物被聚乙二醇化。取决于实施方案,聚乙二醇化可具有一种或多种有用的属性,包括增加溶解度(体内和/或体外)、降低体内免疫原性和抗原性,以及降低生长抑素受体配体的肾清除率。
光敏剂
在一些实施方案中,活性剂部分是光敏剂。光敏剂是从光吸收能量以进入激发态并且在激发态与三线态氧物质相互作用以产生化学活性单线态氧物质的分子。已知的光敏剂包括吩噻嗪诸如亚甲蓝(Methylene Blue),呫吨如玫瑰红(Rose Bengal)和卟啉。
在一些此类实施方案中,在向细胞施用生长抑素受体配体后,光敏剂部分集中在比其他细胞更大程度地表达生长抑素受体的细胞(例如,尤其是过表达一种或多种生长抑素受体的细胞)中。一旦光敏剂在细胞内,细胞被照射,就会导致光敏剂在细胞内由细胞内存在的氧分子产生活性氧物质,这些活性氧物质具有潜在的细胞毒性效应。
脂质体组分
在一些实施方案中,活性剂部分是脂质体组分,例如磷脂或乙二醇聚合物。在一些此类实施方案中,生长抑素受体配体用于与其他脂质体组分(如本领域已知的)一起形成脂质体,任选地与脂质体内包含的第二活性剂一起形成脂质体,类似于上文关于纳米颗粒所述。在此类实施方案中,脂质体组分活性剂部分成为脂质体的一部分,而肽部分的至少一部分充当引导部分,以便优先地或者甚至选择性地使脂质体与表达或过表达生长抑素受体的细胞结合。一些此类实施方案用于将脂质体(并且在一些实施方案中,其中包含第二活性剂)递送至过表达一种或多种生长抑素受体的细胞中。
在一些此类实施方案中,在向细胞施用生长抑素受体配体后,脂质体变得集中在比其他细胞更大程度地表达一种或多种生长抑素受体的细胞(例如,尤其是过表达一种或多种生长抑素受体的细胞)中,然后在细胞内释放第二活性剂。
胶束组分
在一些实施方案中,活性剂部分是胶束组分,例如表面活性剂。在一些此类实施方案中,生长抑素受体配体用于与其他胶束组分(如本领域已知的)一起形成胶束,任选地与胶束内包含的第二活性剂一起形成胶束,类似于上文关于纳米颗粒和脂质体所述。在此类实施方案中,胶束组分活性剂部分成为胶束的一部分,而肽部分的至少一部分充当引导部分,以便优先地或者甚至选择性地使胶束与表达或过表达一种或多种生长抑素受体的细胞结合。一些此类实施方案用于将胶束(并且在一些实施方案中,其中包含第二活性剂)递送至过表达一种或多种生长抑素受体的细胞中。
在一些此类实施方案中,在向细胞施用生长抑素受体配体后,胶束变得集中在比其他细胞更大程度地表达一种或多种生长抑素受体的细胞(例如,尤其是过表达一种或多种生长抑素受体的细胞)中,然后在细胞内释放第二活性剂。
肿瘤靶向剂
在一些实施方案中,活性剂部分是肿瘤靶向剂。在具体实施方案中,缀合是与并非生长抑素但靶向其他靶标以增强生长抑素与肿瘤结合的氨基酸序列的缀合,该缀合诸如但不限于三肽Arg-Gly-Asp(RGD),其属于用作肿瘤粘附基序的整联蛋白家族。
在一些实施方案中,生长抑素序列的缀合是与脂质部分(诸如己酸、庚酸、辛酸(octanoic acid/caprylic acid)、癸酸、肉豆蔻酸、月桂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸缀合)的缀合,以增加肽对特定组织诸如肿瘤的生物利用度。在一些实施方案中,R2是至少一种肿瘤靶向剂。
接头
在一些实施方案中,R2是接头。接头的非限制性示例是芳族疏水分子(诸如苯丙氨酸)或阴离子氨基酸(诸如天冬氨酸或谷氨酸或氨基甲基苯甲酸)、脂肪酸、近红外染料(诸如依文蓝(Evan blue)或异硫氰酸荧光素(FITC)),或药物(诸如对乙酰氨基酚、布洛芬、华法灵(Warfarin)),或其他间隔区分子(诸如γ氨基丁酸(GABA)、对氨基苯甲酸(PABA)、4-氨基甲基-苯甲酸、8-氨基辛酸、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES));交联剂诸如:碳酸二苯酯、碳酸二芳基酯、二异氰酸酯、均苯四甲酸二酐、羰基二咪唑、表氯醇、戊二醛、羧酸二酐、2,2-双(丙烯酰胺基)乙酸和二氯甲烷。在一些实施方案中,接头是可改善与螯合剂诸如DOTA的结合或增加肽对特定组织诸如肿瘤的生物利用度的脂质或氨基-脂质部分,诸如己酸或氨基己酸、庚酸或氨基庚酸、辛酸或氨基辛酸、癸酸或氨基癸酸、肉豆蔻酸或氨基肉豆蔻酸、月桂酸或氨基月桂酸、棕榈酸或氨基棕榈酸、油酸或氨基油酸、亚油酸或氨基亚油酸。
接头可以是氨基酸或多肽,优选长度为1至7个氨基酸,最优选长度为1至3个氨基酸。优选作为接头的氨基酸选自以下中一者或多于一者:Gly、Ala、Lys和Phe。
任何合适的接头都可用于实施本文的教导内容,诸如描述于公开AU729225、US2004/0166499、US5854194、US6303555、WO2017/066668、US6297191、US6020301或US2010/0240773中的接头。
在其他特定实施方案中,药物组合物还可包含药学上可接受的载体、稀释剂或盐,所有这些载体、稀释剂或盐都是标准的并且是本领域已知的。
示例性组合物
本文所述的一些组合物(生长抑素类似物)具有以下通式:R1-R2-DPhe-R3-Cys-R4-DTrp-Lys-Thr-R6-R5,其中R1、R2、R3、R4和R6如下表1所定义,并且R5是具有N-硫代烷基-甘氨酸结构的NTAG
其中在R5和半胱氨酸残基(位于R3和R4之间)之间形成二硫键,或其药学上可接受的盐,并且n为2。(-)表示取代基不存在。“4-Amb”代表4-氨基甲基-苯甲酸。“Orn”代表鸟氨酸。“CPT”代表喜树碱。“GABA”代表γ-氨基丁酸(C4H9NO2)。
表1:
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SEQ ID NO:1公开于美国专利号10,266,579中,具有化学结构H-D-Phe1-Arg2-Cys3-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2(环3-9),分子式:C61H81N15O10S2;确切的分子量:1248.53g/mol。SEQ ID NO:1的化学结构如图10所示。肽SEQ ID NO:1是主链环状生长抑素类似物。可以看出SEQ ID NO:1的氨基酸Cys3和NTEG9之间的环化通过Phe1-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8的序列,限制了天然激素SRIF-14的相应药效基团Phe6-Phe7-D-Trp8-Lys9-Thr10-Phe11的构象。环化的药效基团通过二硫键来桥接。NTEG9的烷基侧链是乙基(N=2),其是N-硫代乙基-甘氨酸或(2-2-((巯基乙基)氨基)乙酰胺)或“GlyS2”结构单元。
US10,266,579(US10,266,579的SEQ ID NO:1)中公开的体外数据表明N-末端的肽通过接头γ氨基丁酸(GABA)与荧光标志物异硫氰酸荧光素(FITC)共价缀合,对所有生长抑素受体(即SSTR-1、2、3、4和5)表现出相同(非特异性)的结合和内化性质。应当强调的是,这些分析是基于荧光激活细胞分选(FACS)的流式细胞术检测细胞读数的总荧光的应用。因此,FACS读数测量了来源于FITC-GABA-肽的荧光读数,这些FITC-GABA-肽附着于细胞表面(结合)以及由细胞摄取(内化)。因此,FACS表示配体的结合作为间接方法。在本文中,SEQID NO:1在纳摩尔范围内显示出对人克隆SSTR3的高亲和力和选择性,同时对其他SSTR1、2、4和5显示出显著更低的亲和力。令人惊讶的是,表现出高于天然激素SRIF-14的SSTR3的超拮抗活性特征(表4)。而且,作为生长激素分泌的有效抗促分泌素在体内表现出新的且出乎意料的内分泌特征。这首次表明SSTR3在抑制GH释放中的确切作用以及SSTR3选择性激动剂在与SSTR3过表达相关的疾病和病症中的潜在治疗用途。
SEQ ID NO:2是新型化合物,其具有化学式H-D-Phe1-Lys2-Cys3-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2(环3-9)。分子式:C61H81N13O10S2;和确切的分子量:1220.52g/mol。SEQ ID NO:2的化学结构如图11所示。
SEQ ID NO:2是SEQ ID NO:1的Lys-2类似物,如关于SEQ ID NO:1所述,在位置2处的氨基酸Arg的位置具有SEQ ID NO:1对SSTR3的亲和力和选择性的作用。然而,由于作为非特异性结合的潜在表面活性和持续的肾清除率,因此携带氨基酸Arg的两亲肽的物理化学和药学性质可能限制它们的使用。实际上,正电子发射断层摄影术(PET)的体内成像研究表明,作为SEQ ID NO:1的类似物的镓-68放射性标记的序列的全身性施用在小鼠和大鼠中表现出持续的肾清除率。当氨基酸Arg被Lys取代产生SEQ ID NO:2时,令人惊奇地发现用Lys取代Arg仍然保留对SSTR3的结合亲和力和选择性。这些结果证明,SEQ ID NO:1的Phe-Arg的N-末端处的独特序列和新序列SEQ ID NO:2的Phe-Lys有助于对SSTR3的新型特异性结合。强调了SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2两者对SSTR3表现出相同的纳摩尔级亲和力,并对GH释放显示出出乎意料的有效体内抑制。此外,物理化学研究表明,SEQ ID NO:2通过减少的非特异性结合而具有良好的表面活性特征,这可使其成为SSTR3的放射性药物配体的更好候选物。
SEQ ID NO:3是新型化合物,其具有化学式DOTA-D-Phe1-Arg2-Cys3-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2环3-9。分子式:C77H107N19O17S2;和确切的分子量:1634.94g/mol。SEQ ID NO:3的化学结构如图12所示。
应当强调的是,DOTA是具有大约400道尔顿的分子量并且具有游离的阴离子残基诸如三元酸的大体积部分,因此这种缀合可能影响序列的结合亲和力。结合数据显示,DOTA的缀合不干扰SEQ ID NO:1的结合亲和力和选择性。因此,SEQ ID NO:1的DOTA缀合物可用于用同位素进行放射性标记,以便能够诊断或治疗表达SSTR3的肿瘤,诸如功能性(GH分泌型)垂体腺瘤。
SEQ ID NO:4是新型化合物,其具有化学式镓标记的Ga-DOTA-D-Phe1-Arg2-Cys3-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2(环3-9)。分子式:C77H104GGaN19O17S2;和确切的分子量:1701.64g/mol。
SEQ ID NO:4是R1的示例,其中R1是在SEQ ID NO:1的N-末端缀合的镓标记的DOTA。应当强调的是,DOTA对同位素诸如镓的螯合作用可能会影响DOTA-肽缀合物的结合亲和力。结合数据显示,镓标记的DOTA-肽缀合物不干扰SEQ ID NO:1和3的结合亲和力和选择性。因此,SEQ ID NO:1的镓放射性标记的DOTA缀合物可用于诊断表达SSTR3的肿瘤,诸如功能性(GH分泌型)垂体腺瘤。用铜标记的SEQ ID NO:5和用镥标记的SEQ ID NO:6发现了相似的结果。
SEQ ID NO:5是新型化合物,其具有化学式铜标记的Cu-DOTA-D-Phe1-Arg2-Cys3-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2(环3-9)。分子式:C77H105CuN19O17S2;和确切的分子量:1696.47g/mol。
SEQ ID NO:6是新型化合物,具有化学式镥标记的Lu-DOTA-D-Phe1-Arg2-Cys3-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2(环3-9)。分子式:C77H104LuN19O17S2;和确切的分子量:1806.88g/mol。
SEQ ID NO:7是新型化合物,其具有化学式DOTA-GABA-D-Phe1-Arg2-Cys3-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2(环3-9)。分子式:C81H114N20O18S2;和确切的分子量:1720.05g/mol。
在SEQ ID NO:7中,R1是DOTA,并且R2是用作在SEQ ID NO:1的N-末端缀合的接头的GABA。GABA作为接头的目的是增加DOTA螯合剂与肽序列之间的距离。GABA用作间隔区并降低DOTA螯合剂对肽配体与SSTR3相互作用的可能的空间效应。结合数据显示,DOTA的缀合通过GABA(其共价结合在肽配体的N-末端)增加了亲和力和选择性,并且不干扰SEQ ID NO:1的结合亲和力和选择性,表明SEQ ID NO:7可用于用同位素进行放射性标记,以便能够诊断或治疗SSTR3垂体腺瘤以及表达SSTR3的肿瘤。
SEQ ID NO:8是新型化合物,其具有化学式镓标记的DOTA-GABA-D-Phe1-Arg2-Cys3-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2(环3-9)。分子式:C81H111GaN20O18S2;和确切的分子量:1786,74g/mol。
SEQ ID NO:8是SEQ ID NO:7的同位素标记的示例。在SEQ ID NO:8的情况下,用镓进行标记保持了与SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.3至7相同的对SSTR3的亲和力和选择性。因此,SEQ ID NO:8的DOTA缀合物及其同位素标记的类似物可用于用同位素进行放射性标记,以便能够诊断或治疗SSTR3垂体腺瘤以及表达SSTR3的肿瘤。
SEQ ID NO:9是新型化合物,其具有化学式DOTA-D-Phe1-Lys2-Cys3-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2(环3-9)。分子式:C77H107N17O17S2;和确切的分子量:1606.93g/mol。
在SEQ ID NO:9中,DOTA缀合在N-末端,并且R3是Lys。结合数据显示,DOTA的缀合不干扰SEQ ID NO:2的结合亲和力和选择性,表明SEQ ID NO:2的DOTA缀合物可用于用同位素进行放射性标记,以便能够诊断或治疗表达SSTR3的肿瘤,诸如功能性(GH分泌型)垂体腺瘤。
SEQ ID NO:10是新型化合物,其具有化学式镓标记的DOTA-D-Phe1-Lys2-Cys3-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2(环3-9)。分子式:C77H104GaN17O17S2;和确切的分子量:1673,62g/mol。
在SEQ ID NO:10中,R1是缀合在SEQ ID NO:2的N-末端的镓标记的DOTA。如下所示,镓标记的SEQ ID NO:9的结合亲和力可能影响配体与受体的结合。用镓标记,降低了0.73nM的IC50值(亲本SEQ ID NO:2),并且将大约1nM的SEQ ID NO:9的降低至2.4nM的IC50值。结合数据显示,镓标记的DOTA-肽缀合物的亲和力仍然保持在2.4nM的IC50值(其为药物奥曲肽对SSTR2的相同IC50)的纳摩尔范围内,并且与其他SSTR相比,对SSTR3具有选择性。因此,SEQ ID NO:2的镓放射性标记的DOTA缀合物可用于诊断表达SSTR3的肿瘤。
SEQ ID NO:11是新型化合物,其具有化学式DOTA-Gly1-D-Phe2-Arg3-Cys4-Phe5-D-Trp6-Lys7-Thr8-Phe9-NTEG10-NH2(环4-10)。分子式:C79H110N20O18S2和确切的分子量:1691.99。该序列与SEQ ID NO:3相似,但引入了氨基酸间隔区作为R2。
SEQ ID NO:12是新型化合物,其具有化学式DOTA-Ala1-D-Phe2-Arg3-Cys4-Phe5-D-Trp6-Lys7-Thr8-Phe9-NTEG10-NH2(环4-10)。分子式:C80H112N20O18S2和确切的分子量:1706.02。该序列与SEQ ID NO:3相似,但引入了氨基酸间隔区作为R2。该序列和SEQ ID NO:11中对SSTR3的亲和力和选择性与SEQ ID NO:1相似。
SEQ ID NO:13是新型化合物,其具有化学式H-Arg1-Gly2-Asp3-D-Phe4-Arg5-Cys6-Phe7-D-Trp8-Lys9-Thr10-Phe11-NTEG12-NH2(环6-12)。分子式:C73H101N21O15S2和确切的分子量:1576.86。该序列与SEQ ID NO:1相似,但在N-末端添加了三肽Arg-Gly-Asp(RGD),该三肽属于用作肿瘤粘附基序的整联蛋白家族。
SEQ ID NO:14是新型化合物,其具有化学式:DOTA-Arg1-Gly2-Asp3-D-Phe4-Arg5-Cys6-Phe7-D-Trp8-Lys9-Thr10-Phe11-NTEG12-NH2(环6-12)。分子式:C89H127N25O22S2和确切的分子量:1963.27。该序列与SEQ ID NO:13相似,但在N-末端添加了DOTA部分。在该序列和SEQ ID NO:13两者中,添加RGD部分不会干扰SEQ ID NO:3对SSTR3的亲和力和选择性,因此可用于增强肿瘤渗透。
SEQ ID NO:15是新型化合物,其具有化学式DOTA-8-氨基辛酸-D-Phe1-Arg2-Cys3-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2(环3-9)。分子式:C85H122N20O18S2和确切的分子量:1776.15。SEQ ID NO:15的化学结构如图13所示。该序列与SEQ ID NO:3相似,但引入了8-氨基辛酸间隔区作为R2。该序列和SEQ ID NO:11-14表现出与SEQ ID NO:1相似的对SSTR3的亲和力和选择性。此外,8-氨基辛酸接头增加了DOTA-肽缀合物的疏水性,因此可增强肿瘤摄取。
SEQ ID NO:16是新型化合物,其具有化学式(DOTA)2-Lys1-D-Phe2-Arg3-Cys4-Phe5-D-Trp6-Lys7-Thr8-Phe9-NTEG10-NH2(环3-9)。分子式:C99H145N25O25S2;和确切的分子量:2149.52。SEQ ID NO:16的化学结构如图14所示。
SEQ ID NO:3的化学结构如图12所示。该序列与SEQ ID NO:3相似,但附加的DOTA螯合剂通过n-末端处的附加赖氨酸氨基酸与该序列缀合。将另一种DOTA添加到SEQ ID NO:3中不会干扰对SSTR3的亲和力和选择性,因此附加的DOTA能够增加示踪剂的比放射性(specific radioactivity)。所增加的比放射性可增强该示踪剂的成像性能和对表达SSTR3的肿瘤(诸如功能性(GH分泌型)垂体腺瘤)的靶向放射疗法的功效。
SEQ ID NO:17是新型化合物,其具有结构:DOTA-Lys1-D-Phe2-Arg3-Gly4-Asp5-Glu6-GABA-D-Phe7-Lys8-Cys9-Phe10-D-Trp11-Lys12-Thr13-Phe14-NTEG15-NH2(环1-6;环9-15)。分子式:C99H134N24O20S2;和确切的分子量:2020.41。SEQ ID NO:17的化学结构如图15所示。
SEQ ID NO:17是SEQ ID NO:2的双环类似物。该序列具有RGD的附加DOTA缀合环序列,该RGD在SEQ ID NO:2的n-末端处通过GABA连接。SEQ ID NO:17表现出与SEQ ID NO:2相似的SSTR3亲和力和选择性,因此附加的RGD部分可用于增强肿瘤渗透。
SEQ ID NO:18是新型化合物,其具有化学式DOTA-4-Amb-D-Phe1-Arg2-Cys3-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2(环3-9)。分子式:C85H114N20O18S2;和确切的分子量:1768.09。SEQ ID NO:18的化学结构如图16所示。该序列与SEQ ID NO:3相似,但引入了氨基苯甲酸(4-Amb)间隔区作为R2。该序列表现出与SEQ ID NO:1和3相似的对SSTR3的亲和力和选择性。此外,4-Amb接头增加了DOTA-肽缀合物的疏水性,因此可增强肿瘤摄取。
SEQ ID NO:19是新型化合物,其具有化学式DOTA-Phe1-Phe2-D-Phe3-Arg4-(Cys5-Phe6-D-Trp7-Lys8-Thr9-Phe10-NTEG11)-NH2(环5-11)。分子式:C95H125N21O19S2;和确切的分子量:1929.29。该序列与SEQ ID NO:3相似,但在R2处引入了附加的di-Phe序列作为间隔区。该序列表现出与SEQ ID NO:3相似的对SSTR3的亲和力和选择性。此外,di-Phe间隔区增加了DOTA-肽缀合物的疏水性,因此可增强肿瘤摄取。
SEQ ID NO:20是新型化合物,其具有化学式DOTA-Phe1-D-Phe2-Arg3-(Cys4-Phe5-D-Trp6-Lys7-Thr8-Phe9-NTEG10)-NH2(环4-10)。分子式:C70H90N16O11S2;和确切的分子量:1395.71。该序列与SEQ ID NO:3相似,但在R2处引入了附加的单个Phe作为间隔区。该序列表现出与SEQ ID NO:3和20相似的对SSTR3的亲和力和选择性。此外,Phe间隔区增加了DOTA-肽缀合物的疏水性,因此可增强肿瘤摄取。
SEQ ID NO:21是新型化合物,其具有化学式DOTA-D-Phe1-Orn2-Cys3-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2环3-9。分子式:C50H79N13O10S2;和确切的分子量:1206.49g/mol。SEQ ID NO:21是SEQ ID NO:1的Orn-2类似物,如关于SEQ ID NO:1所述,在位置2处的氨基酸Arg的位置具有SEQ ID NO:1对SSTR3的亲和力和选择性的作用。然而,由于作为非特异性结合的潜在表面活性和持续的肾清除率,因此携带氨基酸Arg的两亲肽的物理化学和药学性质可能限制它们的使用。用Orn2取代Arg2不会干扰对SSTR3的亲和力和选择性。这些结果证明,SEQ ID NO:1的Phe-Arg的N-末端处的独特序列、SEQ ID NO:2的Phe-Lys和SEQ IDNO:21的Phe-Orn有助于对SSTR3的新型特异性结合和选择性。离子电荷从Arg到Lys或Orn的减少可能影响肾清除率并改善肿瘤成像和治疗中的治疗特征。
SEQ ID NO:22是新型化合物,其具有化学式DOTA-D-Phe1-Glu2-Glu3-Orn4-Cys5-Phe6-D-Trp7-Lys8-Thr9-Phe10-NTEG11-NH2(环5-11)。分子式:C86H119N19O23S2;和确切的分子量:1851.13g/mol。SEQ ID NO:21与SEQ ID NO:22相似,但引入了附加的双Glu序列作为R2。如关于SEQ ID NO:1所述,氨基酸Arg作为氨基酸位置2处的阳离子侧链的位置具有SEQ IDNO:1对SSTR3的亲和力和选择性的作用。然而,由于作为非特异性结合的潜在表面活性和持续的肾清除率,因此携带氨基酸Arg的两亲肽的物理化学和药学性质可能限制它们的使用。用Orn2取代Arg2以及添加两个阴离子氨基酸不会干扰对SSTR3的亲和力和选择性。这些结果证明,SEQ ID NO:1的Phe-Arg的N-末端处的独特序列、SEQ ID NO:2的Phe-Lys、SEQ ID NO:21的Phe-Orn和SEQ ID NO:22的Phe-Glu-Glu-Orn有助于这些DOTA-肽对SSTR3的新型特异性结合和选择性。离子电荷从Arg到Lys或Orn的减少以及阴离子部分的附加的相反电荷增加了亲水性,并且可改善肾清除率以及肿瘤成像和治疗中的治疗特征。
SEQ ID NO:23是新型化合物,其具有化学式DOTA-D-Phe1-Glu2-Orn3-Cys4-Phe5-D-Trp6-Lys7-Thr8-Phe9-NTEG10-NH2(环4-10)。分子式:C86H119N19O23S2;和确切的分子量:1722.01g/mol。该序列与SEQ ID NO:22相似,但在R2处引入了附加的单个Glu(代替双Glu)作为间隔区。该序列表现出与SEQ ID NO:22相似的对SSTR3的亲和力和选择性。双Glu到单个Glu的减少,与肿瘤摄取相比,可改善肾清除率。
SEQ ID NO:24是新型化合物,其具有化学式DOTA-D-Phe1-Lys2-Cys3-Tyr4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2(环3-9)。分子式:C61H81N13O11S2;和确切的分子量:1236.52g/mol。该序列与SEQ ID NO:2和9相似,但是位置4处的Phe被Tyr取代为R4。该序列表现出与SEQ ID NO:2相似的对SSTR3的亲和力和选择性。用Tyr4取代Phe4增强了DOTA-肽缀合物的亲水性,因此可改善放射性标记的示踪剂的肾清除率和治疗指数。它还可用作肽的放射性标记的附加位点,例如但不限于125I。放射性标记的附加位点(DOTA和Tyr)将增加示踪剂的比放射性,并且将实现更好的肿瘤的成像性能和放射性治疗。
SEQ ID NO:25是新型化合物,其具有化学式DOTA-D-Phe1-Arg2-Cys3-Tyr4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2(环3-9)。分子式:C61H81N15O11S2;和确切的分子量:1264.53g/mol。该序列与SEQ ID NO:1和3相似,但是位置4处的Phe被Tyr取代为R4。该序列表现出与SEQ ID NO:1相似的对SSTR3的亲和力和选择性。用Tyr4取代Phe4增强了DOTA-肽缀合物的亲水性,因此可改善放射性标记的示踪剂的肾清除率和治疗指数。它还可用作肽的放射性标记的附加位点,例如但不限于125I。放射性标记的附加位点(DOTA和Tyr)将增加示踪剂的比放射性,并且将实现更好的肿瘤的成像性能和放射性治疗。
SEQ ID NO:26是新型化合物,其具有化学式H-Phe1-Arg2-Cys3-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Tyr8-NTEG9-NH2(环3-9)。分子式:C61H81N15O11S2;和确切的分子量:1264.53g/mol。该序列与SEQ ID NO:1和3相似,但是位置8处的Phe被Tyr取代。该序列表现出与SEQ ID NO:1相似的对SSTR3的亲和力和选择性。用Tyr8取代Phe8增强了DOTA-肽缀合物的亲水性,因此可改善放射性标记的示踪剂的肾清除率和治疗指数。它还可用作肽的放射性标记的附加位点,例如但不限于125I。放射性标记的附加位点(DOTA和Tyr)将增加示踪剂的比放射性,并且将实现更好的肿瘤的成像性能和放射性治疗。
SEQ ID NO:27是新型化合物,其具有化学式CPT-8-氨基辛酸-D-Phe1-Arg2-Cys3-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2(环3-9)。分子式:C90H110N18O16S2;确切的分子量:1764.1。SEQ ID NO:27的化学结构如图17所示。该序列与SEQ ID NO:1相似,但喜树碱(CPT)(一种具有细胞毒性且体积大的部分)作为R1通过接头与SEQ ID NO:1共价结合,该接头作为R2是肽的N-末端处的8-氨基辛酸的间隔区。SEQ ID NO:27表现出与SEQ ID NO:1相同的对SSTR3的选择性。对SSTR3的亲和力降低,但保持在10nM范围内。在该序列中使用间隔区通过增加CPT与SEQ ID NO:1的药效基团之间的距离来降低CPT的空间效应。该类似物可用于细胞毒性有效载荷的肿瘤的递送和靶向。
SEQ ID NO:28是新型化合物,其具有化学式:尼拉帕尼--CO(CH2)3CO-D-Phe1-Arg2-Cys3-Phe4-D-Trp5-Lys6-Thr7-Phe8-NTEG9-NH2环3-9,分子式:C85H105N19O13S2;确切的分子量:1665.02。SEQ ID NO:28的化学结构如图18所示。
该序列与SEQ ID NO:1相似,但抗癌剂PARP抑制剂(一种具有细胞毒性且体积大的部分)作为R1通过接头与SEQ ID NO:1共价结合,该接头作为R2是肽的n-末端处的戊二酸的间隔区。SEQ ID NO:28表现出与SEQ ID NO:1相同的对SSTR3的选择性。对SSTR3的亲和力降低,但保持在10nM范围内。在该序列中使用间隔区通过增加CPT与SEQ ID NO:1的药效基团之间的距离来降低尼拉帕尼的空间效应。该类似物可用于细胞毒性有效载荷的肿瘤的递送和靶向。
生长抑素类似物
GEP-NET中过表达生长抑素受体的大量证据是开发和批准若干种放射性标记的生长抑素类似物用于GEP-NET的诊断和治疗(治疗诊断(theragnostics))的关键原理。
这些放射性配体的开发基于药物奥曲肽的药效基团(表现出生物活性的最小氨基酸序列)。它们都与Tyr共享奥曲肽的位置3处的Phe氨基酸的特异性置换,并且它们彼此的不同之处在于苏氨酸的c-末端为醇(对于奥曲肽或TOC为苏氨醇)或者c-末端为羧基(对于奥曲肽TATE为苏氨酸)。这种特异性置换增强了它们对SSTR2的高亲和力和特异性。它们在N-末端处与金属螯合剂DOTA(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸)的缀合使得它们能够用各种放射性同位素(诸如批准的镓-68或镥-177放射性配体)被放射性标记。用镓-68进行放射性标记,使得用于通过正电子发射断层扫描(PET)来诊断GEP-NET的68Ga-DOTA-TOC和68Ga-DOTA-TATE/>的开发和批准成为可能。通过DOTA螯合剂成功实施放射性标记以诊断GEP-NET,使得使用镥-177的第一种肽受体放射性治疗(PRRT)的开发和批准成为可能。这种放射性标记的基于肽的药物是177Lu-DOTA-TATE,并被称为其被批准用于治疗GEP-NET。/>的药物作用的基本原理和机制归因于在配体与生长抑素受体结合后通过胞吞作用观察到的受体-肽复合物的内化。这种内化作用使得放射性肽能够被保留在表达受体的肿瘤细胞中,并且由于其相对低的分子量,其可从血液中迅速清除。
治疗性应用
应当注意,与临床使用可获得的生长抑素放射性配体相关的主要限制是它们对单独SSTR-2的特异性。存在表达除SSTR-2以外的受体的肿瘤,并且与其他生长抑素受体诸如SSTR-3的动态过表达相比,SSTR-2的表达模式可通过肿瘤生长过程来改变。不同于在正常状态和疾病状态两者下在许多器官中表达的SSTR-2,SSTR-3在正常脑、垂体、血管系统、胸腺和睾丸中过表达。然而,SSTR-3在疾病状况诸如癌症中过表达。此外,SSTR3是唯一通过p53诱导的细胞凋亡和细胞周期停滞与信号转导的激活相关的生长抑素受体,并且在其他生长抑素受体中,该SSTR3是报道的唯一诱导显著更高内化的受体。这些差异化特征使SSTR-3成为癌症中潜在的诊断性和治疗性靶标。更具体地,基于抑制GH释放的SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2两者的出乎意料的体内结果,这两种序列及其类似物可以是用于肢端肥大症的诊断和治疗的药物候选物。肢端肥大症由垂体腺的非癌性(良性)肿瘤(腺瘤)引起。肿瘤产生过量的生长激素,引起肢端肥大症的许多体征和症状。因此,SSTR3特异性SEQ IDNO:1和SEQ ID NO:2以及它们的类似物可以游离(未缀合)肽序列或缀合肽形式用于抑制生长激素释放,例如用于放射性诊断的DOTA(诸如镓或铜标记的DOTA螯合剂),或用于通过镥或锕标记的DOTA治疗。
本文公开了对SSTR-3具有高亲和力和特异性的新型生长抑素类似物的合成和鉴定。体外结合和生物活性研究表明,这些新型SSTR-3充当超激动剂并诱导SSTR-3显著内化到细胞中。因此,这些新型生长抑素类似物可用作放射性配体(与各种放射性同位素和螯合剂缀合),以用作治疗诊断实体。这些潜在的应用可包括它们用于特异性过表达SSTR3的肿瘤的诊断和PRRT的用途。SSTR-3的表达显示在各种恶性肿瘤中,这些恶性肿瘤包括GEP-NET和其他肿瘤诸如垂体腺瘤,血液恶性肿瘤(包括但不限于肉瘤、骨髓瘤、淋巴瘤和白血病),以及实体瘤(包括但不限于胰腺、结肠、乳腺、前列腺、卵巢、肝、肾和肺)(SSTR3在人肿瘤中表达的未公开经验数据,数据未示出)。
应当强调的是,所公开的新型SSTR-3配体作为治疗诊断放射性配体的潜在用途,可用于诊断和治疗其中SSTR-2或非选择性类似物具有有限功效的各种异常。
所述新型SSTR-3类似物的另一个潜在指征是它们在癌症治疗中的潜在用途。SSTR-3的特异性信号转导和凋亡可使得这些配体能够用作单一疗法或者作为细胞毒性化疗和辐射各种肿瘤的增效剂。通过所述新型超激动剂激活SSTR-3可增加癌细胞对临床可用的细胞毒性药物的敏感性。
所述新型SSTR-3类似物的另一个指征是SSTR-3在肿瘤的血管生成中的指示作用。超激动剂对SSTR-3的相互作用和激活可导致抗血管生成效应,该效应可导致肿瘤抑制或缓解。
所述新型SSTR-3类似物的其他指征包括它们抑制生长激素以及IGF-1释放和合成的治疗潜力。这种内分泌效应可降低肢端肥大症以及与GH-IGF-1轴激活相关的其他异常中的生长激素水平,这些异常包括但不限于(II)型糖尿病、糖尿病肾病和视网膜病变以及黎明综合征。
所述新型SSTR-3类似物的另一个指征是它们在库欣病(Cushing disease)中的治疗潜力。SSTR-3在皮质素中的指定表达可指示生长抑素作为皮质醇释放的抑制剂以及抑制来自垂体的ACTH释放的作用。
所述新型SSTR-3类似物的其他指征包括它们在炎症和免疫疾病中的治疗潜力。SSTR-3在人免疫细胞(诸如B淋巴细胞和T淋巴细胞、单核细胞)和人胸腺中的指定表达可用作血管通透性的抑制剂,并通过抑制淋巴细胞增殖和促炎细胞因子的分泌来减少炎症。SSTR-3在胸腺中的过表达可用作SSTR-3的激活,以便通过抑制B淋巴细胞的产生而用于免疫抑制。
所述新型SSTR-3类似物的另一个指征是它们在雄性精子生成中的治疗潜力。SSTR-3在睾丸中的过表达可指示SSTR-3激活在与雄性生育力相关的各种异常中的治疗潜力。
如本申请的示例中所证明的,SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2以及它们的类似物对SSTR-3表现出高结合亲和力和选择性。该数据表明,这些序列可用作治疗与生长激素释放失调相关的分泌过多的功能性垂体腺瘤的药物。例如,SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2以及它们的类似物可有益于选择性地减少肢端肥大症患者的生长激素(来自垂体)的释放,而没有与SSTR-2相关的胰岛素和胰高血糖素的胰腺激素的不利抑制,如在常用药物诸如奥曲肽、兰瑞肽和帕瑞肽中发生的。
SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2以及它们的类似物的基于螯合剂的衍生物是要求保护的本发明的一个可能的实施方案,其中该螯合剂可以是DOTA。与SEQ ID NO:1和SEQ IDNO:2以及它们的类似物缀合的DOTA的放射性药物可用于诊断和治疗患有SSTR-3过表达的肿瘤的癌症患者。为了用于诊断癌症,将DOTA缀合到用发射正电子的放射性同位素(诸如但不限于铜-64或镓-68)放射性标记的SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2以及它们的类似物。为了用于治疗癌症,将DOTA缀合到用发射正电子的放射性同位素(诸如镥-177、铟-111或锕-225)放射性标记的SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2以及它们的类似物。
在某些实施方案中,所述序列用于治疗肢端肥大症、库欣综合征、黎明综合征、肾病、视网膜病变、炎症、免疫障碍和与细胞衰老相关的男性不育症。
在某些实施方案中,所述序列用于治疗癌症。在一些示例中,癌症是血液肿瘤,包括白血病、急性白血病(诸如急性淋巴细胞性白血病、急性髓细胞性白血病、急性骨髓性白血病以及成髓细胞性白血病、早幼髓细胞性白血病、骨髓单核细胞性白血病、单核细胞性白血病和红白血病)、慢性白血病(诸如慢性髓细胞性(粒细胞性)白血病、慢性骨髓性白血病和慢性淋巴细胞性白血病)、真性红细胞增多症、淋巴瘤、霍奇金病、非霍奇金淋巴瘤(惰性形式和高级形式)、多发性骨髓瘤、华氏巨球蛋白血症、重链病、骨髓增生异常综合征、毛细胞白血病和骨髓增生异常。在一些实施方案中,癌症是实体瘤,诸如肉瘤和癌,包括纤维肉瘤、黏液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、成骨肉瘤和其他肉瘤、滑膜瘤、间皮瘤、尤因氏瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、结肠癌、淋巴恶性肿瘤、胰腺癌、乳腺癌、肺癌(诸如小细胞肺癌和非小细胞肺癌)、卵巢癌、前列腺癌、肝细胞癌、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、汗腺癌、髓样甲状腺癌、乳头状甲状腺癌、嗜铬细胞瘤皮脂腺癌、乳头状癌、乳头状腺癌、髓样癌、支气管癌、肾细胞癌、肝癌、胆管癌、绒毛膜癌、维尔姆斯瘤、宫颈癌、睾丸瘤、精原细胞瘤、膀胱癌、黑色素瘤和CNS肿瘤(诸如神经胶质瘤、星形细胞瘤、髓母细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、血管母细胞瘤、听神经瘤、少突神经胶质瘤、脑膜瘤、神经母细胞瘤、视网膜母细胞瘤)。在一些实施方案中,癌症是神经内分泌癌,诸如肾上腺癌、类癌瘤、默克尔细胞癌、胰腺神经内分泌瘤、副神经节瘤、嗜铬细胞瘤、髓样甲状腺癌、肾上腺嗜铬细胞瘤、小细胞癌和大细胞类癌瘤。在一些实施方案中,癌症是血管瘤,诸如血管瘤,诸如血管肉瘤、婴儿血管瘤、先天性血管瘤、卡波西样血管内皮瘤(KHE)和化脓性肉芽肿。
对于本文所述的序列之一的诊断性用途,优选的剂量是40微克(μg)至200μg/60kg体重的量。对于本文所述的序列之一的治疗性用途,优选的剂量是200微克(μg)至800μg/60kg体重的量。
本文所述的示例涉及:具有下式的生长抑素类似物:R1-R2-DPhe-R3-Cys-R4-DTrp-Lys-Thr-R6-R5,其中R1是活性剂或不存在;R2是接头、活性剂或不存在;R3是Arg、Lys或Orn;或任选地3或2个氨基酸Glu-Glu-R7或Glu-R7的多肽,其中R7是Arg、Lys或Orn;R4是Phe或Tyr;和;并且R5是具有N-硫代烷基-甘氨酸结构的NTAG
其中任选地在R5和半胱氨酸残基之间形成二硫键,或其药学上可接受的盐,并且n为1至5的亚甲基基团数目;R6是Phe或Tyr;其中当R3是Arg时,R4或R6是Tyr。任选地,R3是Lys。任选地,R4和R6是Phe。任选地,R3是Arg,并且R4或R6是Tyr。任选地,R1包含一种或多种活性剂。任选地,活性剂选自:成像部分、治疗部分、染料、荧光部分、毒素、螯合剂、金属原子部分、放射性原子部分、纳米颗粒、乙二醇聚合物、光敏剂、脂质体组分胶束组分和肿瘤靶向部分,诸如脂质或RGD。任选地,R1是螯合剂部分。任选地,R2是选自以下的接头:γ-氨基丁酸、1至3个氨基酸、氨基辛酸、4-氨基甲基-苯甲酸和戊二酸。任选地,R1或R2包含氨基酸序列Arg-Gly-Asp。任选地,活性剂部分是选自以下的螯合剂部分:DOTA(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸)、NOTA(2-(4,7-双(2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基)-1,4,7-三氮烷-1-基)乙酸)、NODA(4-(4,7-双(2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基)-1,4,7-三氮杂环壬烷-1-基)-5-(叔丁氧基)-5-氧代戊酸)和EDTA(乙二胺四乙酸)。任选地,活性剂部分包含选自以下的金属原子:镓、铜和镥。任选地,活性剂部分是包含放射性原子的部分,该包含放射性原子的部分包含选自以下的原子:碘-123、碘-125、碘-131、氟-18、碳-11、碳-14、氚、氮-13、氧-15和磷-32、锝-99m、铬-51、钴-57、钴-58、铒-169、镓-67、镓-68、铜-64、铟-111、铁-59、镥-175、镥-177、镭-223、铷-82、钐-153、硒-75、锶-89、铊-201和钇-90、锕-225。任选地,活性剂部分是选自以下的光敏剂:吩噻嗪、呫吨和卟啉。任选地,活性剂部分是自以下的毒素:尼拉帕尼、放线菌素、喜树碱、阿霉素和庆大霉素。任选地,R3是Lys或Orn。任选地,R4是Phe。任选地,n为2。任选地,根据的生长抑素类似物具有SEQ ID NO:2、9、10、17、21、22、23或24的结构。还描述了包含至少一种生长抑素类似物和至少一种药学上可接受的赋形剂的药物组合物。任选地,生长抑素类似物或药物组合物用于治疗或诊断与SSTR3相关的疾病。任选地,该疾病选自:癌症、肿瘤、肢端肥大症、(II)型糖尿病、糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变或黎明综合征、库欣病、炎症、免疫障碍、细胞衰老和男性不育症。生长抑素类似物癌症选自:白血病、急性白血病、淋巴细胞性白血病、急性髓细胞性白血病、急性骨髓性白血病以及成髓细胞性白血病、早幼髓细胞性白血病、骨髓单核细胞性白血病、单核细胞性白血病和红白血病、慢性白血病、髓细胞性(粒细胞性)白血病、慢性骨髓性白血病、慢性淋巴细胞性白血病、真性红细胞增多症、淋巴瘤、霍奇金病、非霍奇金淋巴瘤(惰性形式和高级形式)、多发性骨髓瘤、华氏巨球蛋白血症、重链病、骨髓增生异常综合征、毛细胞白血病和骨髓增生异常。实体瘤、肉瘤、癌、纤维肉瘤、黏液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、成骨肉瘤、滑膜瘤、间皮瘤、尤因氏瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、结肠癌、淋巴恶性肿瘤、胰腺癌、乳腺癌、肺癌(诸如小细胞肺癌和非小细胞肺癌)、卵巢癌、前列腺癌、肝细胞癌、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、汗腺癌、髓样甲状腺癌、乳头状甲状腺癌、嗜铬细胞瘤皮脂腺癌、乳头状癌、乳头状腺癌、髓样癌、支气管癌、肾细胞癌、肝癌、胆管癌、绒毛膜癌、维尔姆斯瘤、宫颈癌、睾丸瘤、精原细胞瘤、膀胱癌、黑色素瘤、CNS瘤、神经胶质瘤、星形细胞瘤、髓母细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、血管母细胞瘤、听神经瘤、少突神经胶质瘤、脑膜瘤、神经母细胞瘤、视网膜母细胞瘤、神经内分泌癌、肾上腺癌、类癌瘤、默克尔细胞癌、胰腺神经内分泌肿瘤、副神经节瘤、嗜铬细胞瘤、髓样甲状腺癌、肾上腺嗜铬细胞瘤、小细胞癌、大细胞类癌肿瘤、血管瘤、血管肉瘤、婴儿血管瘤、先天性血管瘤、卡波西样血管内皮瘤(KHE)和化脓性肉芽肿。
根据实施方案,本文描述了一种生长抑素类似物,其用于治疗或诊断与生长激素释放相关的疾病或与SSTR3过表达相关的癌症相关的疾病;该类似物具有下式:R1-R2-DPhe-R3-Cys-R4-DTrp-Lys-Thr-R6-R5,其中R1是活性剂或不存在;R2是接头、活性剂或不存在;R3是Arg、Lys或Orn;或任选地3或2个氨基酸Glu-Glu-R7或Glu-R7的多肽,其中R7是Arg、Lys或Orn;R4是Phe或Tyr;和;并且R5是具有N-硫代烷基-甘氨酸结构的NTAG
并且n为1至5的亚甲基基团数目;并且R6是Phe或Tyr,其中任选地在R5和半胱氨酸残基之间形成二硫键;或其药学上可接受的盐。任选地,R1包含一种或多种活性剂。任选地,其中活性剂选自:成像部分、治疗部分、染料、荧光部分、毒素、螯合剂、金属原子部分、放射性原子部分、纳米颗粒、乙二醇聚合物、光敏剂、脂质体组分胶束组分和肿瘤靶向部分,诸如脂质或RGD。任选地,R1是螯合剂部分。任选地,R2是选自以下的接头:γ-氨基丁酸、1至3个氨基酸、氨基辛酸、4-氨基甲基-苯甲酸和戊二酸。任选地,R1或R2包含氨基酸序列Arg-Gly-Asp。任选地,活性剂部分是选自以下的螯合剂部分:DOTA(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸)、NOTA(2-(4,7-双(2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基)-1,4,7-三氮烷-1-基)乙酸)、NODA(4-(4,7-双(2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基)-1,4,7-三氮杂环壬烷-1-基)-5-(叔丁氧基)-5-氧代戊酸)和EDTA(乙二胺四乙酸)。任选地,活性剂部分包含选自以下的金属原子:镓、铜和镥。任选地,活性剂部分是包含放射性原子的部分,该包含放射性原子的部分包含选自以下的原子:碘-123、碘-125、碘-131、氟-18、碳-11、碳-14、氚、氮-13、氧-15和磷-32、锝-99m、铬-51、钴-57、钴-58、铒-169、镓-67、镓-68、铜-64、铟-111、铁-59、镥-175、镥-177、镭-223、铷-82、钐-153、硒-75、锶-89、铊-201和钇-90、锕-225。任选地,活性剂部分是选自以下的光敏剂:吩噻嗪、呫吨和卟啉。任选地,活性剂部分是自以下的毒素:尼拉帕尼、放线菌素、喜树碱、阿霉素和庆大霉素。任选地,R3是Arg、Lys或Orn。任选地,R4是Phe。任选地,R6是Phe。任选地,n为2。任选地,与生长激素释放相关的疾病是肢端肥大症、(II)型糖尿病、糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变或黎明综合征。任选地,所使用的生长抑素类似物具有SEQ IDNO 1至28中任一项的结构。任选地,生长抑素类似物以每次施用40微克至800微克的量施用。
提供以下实施例以说明某些特定特征和/或实施方案。这些实施例不应被解释为将本公开限制于所描述的特定特征或实施方案。
实施例
实施例1:生长抑素类似物与人重组生长抑素受体的结合特征
在本实施例中,评价了所测试化合物对人克隆的生长抑素受体1、2、3、4和5的亲和力。
参考标准作为每个测定的组成部分运行以确保获得的结果的有效性。生长抑素类似物的亲和力和效力通过以下方式来测试:通过测量生长抑素类似物抑制125I-Tyr11-SRIF-14与表达跨膜生长抑素受体的转染细胞的膜制品结合的效力。在稳定的且选择性转染的CHO(中国仓鼠卵巢)细胞中评价与人克隆受体SSTR-1或SSTR-2或SSTR-3的结合,并且在稳定的且选择性转染的Chem-1(大鼠ChemiSCREEN)细胞中评价与STSR-4和SSTR-5的结合。在蛋白酶抑制剂存在下,使细胞膜在Tris缓冲液中匀浆,并与放射性标记的配体125I-Tyr11-SRIF-14和不同浓度的所测肽一起孵育2小时(SSTR-1、3、4、5)和4小时(SSTR-2)。过滤所结合的反应物,洗涤过滤物,并使用γ计数器对结合放射性计数。在1.0μM未标记的SRIF-14存在下,确定非特异性结合。
主链环状生长抑素受体3肽的固相肽合成(SPPS):
SEQ ID NO:1的合成——Rink Amide MBHA树脂(100目至200目,1% DVB,0.77meq/g,Lot:#3228“Chem-Impex”)。将Rink Amide MBHA树脂(1.5g,总规模1.155mmol)在DMF中预溶胀过夜。同时在配备有烧结玻璃底部的反应容器中摇动。通过与20%哌啶在DMF(15mL,2×15分钟)中反应,随后用DMF(15mL×7×2分钟)洗涤,从树脂中除去Fmoc保护基团。通过茚三酮试验(阳性)来监测Fmoc的除去。在室温下,用Fmoc-NTEG(Acm)-OH结构单元(1.484g,3.465mmol,3当量)、HOBt一水合物(531mg,3.465mmol)、DIC(536.5mL,3.465mmol)在DMF(16mL)中进行偶联循环2小时。使用定性茚三酮试验(Kaiser试验,阴性)来监测反应完成。偶联后,用DMF(15mL,7×1分钟)洗涤肽基树脂。如上所述进行构建单元的Fmoc除去和洗涤步骤。如上所述进行Fmoc-Phe-OH、Fmoc-Thr(t-Bu)-OH、Fmoc-Lys(Boc)-OH、Fmoc-D-Trp(Boc)-OH、Fmoc-Phe-OH、Fmoc-Cys(Acm)-OH、Fmoc-Arg(Pbf)-OH的偶联步骤(16ml DMF中的Fmoc-AA-OH 3.465mmol、HOBt一水合物3.465mmol、DIC 3.465mmol,室温下1.5小时),通过茚三酮试验监测。通过添加Fmoc-Arg(Pbf)-OH(2.248g,3.465mmol)、PyBroP(1.615g,3.465mmol)、DIEA(1.21mL,6.93mmol)在15mL DMF中的混合物,在室温下反应时间过夜,以重复Fmoc-Arg(Pbf)-OH的偶联。在与对Fmoc-Arg(Pbf)-OH所述的相同反应条件下,用PyBroP在室温(rt)下反应时间1.5小时,以进行Fmoc-D-Phe-OH的偶联。
环化(S-S桥形成):用DMF/H2O 4:1(15mL×2×2分钟)洗涤肽基树脂,随后添加DMF/H2O 4:1(30mL)中的I2(2.93g,11.55mmol,10当量),在室温下40分钟。洗涤肽基树脂(DMF/H20 4:1,8×1.5分钟,DMF 5×1.5分钟,DCM 3×1.5分钟,CHCl33×1.5分钟,2%抗坏血酸在DMF中5×2分钟,DMF 5×1.5分钟)。
环化后,将树脂分成4:1比例的两个级分。用20%哌啶在DMF(15mL,2×15分钟)中进行1/5的肽基树脂(0.231mmol)的最终Fmoc去除,随后用DMF洗涤(7×2分钟)。除去Fmoc后,用DCM洗涤肽基树脂(5×1分钟),并减压干燥。通过与94%TFA、3% H2O和3% TIS的7mL冷混合物在0℃下反应15分钟,并在室温下反应1.5小时,将肽从树脂上切割下来。将树脂通过过滤除去。将滤液在氮气下蒸发,并将获得的油状产物用冷乙醚研磨,随后倾析醚部分。将沉淀用冷乙醚洗涤几次,得到白色粉末,将其减压干燥(182mg的粗制肽,LC-MS:YS-001-010-B)。
SEQ ID NO:2的合成——根据上述方法合成,其中在各序列位置处的取代如上文详细描述中所述。
其中R1为DOTA的序列的合成:使用20%哌啶在DMF(2.5mL,2×15分钟)中进行受保护的肽基树脂(0.154mmol)的最终Fmoc脱保护,随后用DMF洗涤(2.5mL,7×2分钟)。Fmoc脱保护后,DOTA(OtBu)3与肽基树脂(0.154mmol)的偶联使用DOTA(OtBu)3(265mg,0.462mmol)、PyBroP(215mg,0.462mmol)、DIEA(161μL,0.924mmol)在DMF(2mL)中进行两次。将混合物在室温下搅拌过夜。偶联后,用DMF(2.5mL,5×1.5分钟)洗涤树脂。
其中R1为CPT的序列的合成:将DIEA(724μL,4.16mmol)添加到预制备的CPT的4-硝基苯基碳酸酯衍生物(1.067g,2.079mmol)在DMF(25mL)中的悬浮液中。将悬浮液搅拌30分钟。将DMF(1mL)中的催化量的DMAP添加到悬浮液中。将悬浮液添加到受保护的肽基树脂的暴露的伯胺(0.693mmol)中。将混合物在室温下搅拌过夜。偶联后,用DMF(10mL,5×1.5分钟)洗涤树脂。
其中R1为尼拉帕尼的序列的合成:用20%哌啶在DMF(1mL,2×15分钟)中进行受保护的肽基树脂(0.0624mmol)的最终Fmoc脱保护,随后用DMF洗涤(1mL,7×2分钟)。在室温下,将肽基树脂与戊二酸酐(107mg,0.936mmol)、DIEA(326μL,1.872mmol)在DMF(3.5mL)中反应40分钟。用DMF(1mL,5×1.5分钟)洗涤树脂。在室温下,使用PyBrop(291mg,0.624mmol)、DIEA(217μL,1.248mmol)在DMF(2.7mL)中进行羧基部分的预活化20分钟。用DMF(1mL,5×1.5分钟)洗涤树脂。使用尼拉帕尼(50mg,0.156mmol)、DIEA(65μL,0.3744mmol)、催化量的DMAP在DMF(1mL)中进行尼拉帕尼与肽基树脂(0.0624mmol)的偶联。将混合物在50℃下搅拌3小时。偶联后,用DMF(1mL,5×1.5分钟)洗涤树脂。
使用与上述程序相同的程序来合成另外的序列,同时根据该序列对R1和R2进行适当的修改。
下表描述了对用于评价所测肽的结合亲和力的每种生长抑素受体的结合测定的条件。所有分析都是在25℃下通过放射性配体结合的定量方法进行的。溶媒是1%DMSO,培养缓冲液是25mM HEPES,pH 7.4,5mM MgCl2,1mM CaCl2,0.1% BSA。非特异性结合的配体是1.0μM SRIF-14。显著性标准为最大抑制的≥50%。表2描述了天然激素SRIF14与人克隆SSTR1-5的特异性结合。结果将特异性结合示出为IC50和Ki值。这些结果是通过“冷”SRIF-14的浓度范围来置换放射性标记的[125I]Tyr11-SRIF-14而产生的。该特异性结合数据用于计算Bmax值,这些值是每种所表达的克隆受体在其转染的细胞系统中的浓度。
表2
SRIF-14的特异性结合作为与人克隆的生长抑素受体SSTR-1、2、3、4和5结合研究的实验条件的基础。
使用MathIQTM(ID Business Solutions Ltd.,UK)通过非线性最小二乘回归分析法来测定IC50值的结果。抑制常数(Ki)值使用Cheng和Prusoff方程(Cheng,Y.、Prusoff,W.H.、Biochem.Pharmacol.,第22卷:第3099-3108页,1973年)来计算,该方程使用所测化合物的观察IC50、测定中采用的放射性配体浓度以及配体KD的历史值(在Eurofins Panlabs公司通过实验获得)。使用MathIQTM计算限定竞争性结合曲线的斜率的Hill系数(nH)。
下表3描述了与天然激素SRIF-14相比,所测肽SEQ NO.1至6对人重组生长抑素受体1至5的IC50、Ki和Hill系数值。下表4的结果描述了SEQ ID NO.7至28在筛选模式中的结合亲和力值。数据描述了对于所克隆的受体SSTR1至5中的每一者,所测化合物SEQ ID NO.7至28在1nM和10nM处对放射性标记的[125I]Tyr11-SRIF-14的置换(%百分比)。
表3
与天然激素SRIF-14相比,所测SEQ ID NO.1至6对人重组生长抑素受体hSSTR1至5的IC50(粗体)、Ki和Hill系数值。
从表3的数据可以看出,SEQ ID NO:1至6是人SSTR3的纳摩尔级配体,并且它们是具有高选择性的生长抑素受体3类似物,而它们对其他SSTR具有显著较低的亲和力,这对与SSTR-3过表达相关的疾病或病症可能具有许多治疗益处。
表4
SEQ ID NO.7至28与人克隆SSTR1至5的结合作为10nM和1nM处的置换(%)值(筛选模式)。将显著位移以粗体标记。
定义:n.d.=未测定
从表3的数据可以看出,SEQ ID NO:7至28对人克隆SSTR3表现出高亲和力和选择性,而对其他SSTR表现出显著较低的亲和力,这对与SSTR-3过表达相关的疾病或病症可能具有许多治疗益处。
实施例2:使用放射性标记的主链环状SSTR-3类似物的比较性体内分布研究
在该体内实施例中,评价了肿瘤与肾对SEQ ID NO:4的摄取以及SEQ ID NO:1的位置2处的精氨酸被赖氨酸SEQ ID NO:2取代的效果。
这种取代的基本原理是通过用碱性较弱的赖氨酸取代精氨酸来减少肽的电荷。已知批准的放射性配体生长抑素类似物——由于其两亲性和阳离子性质而导致肾毒性。因此,向生长抑素序列中添加精氨酸可导致表面活性增加、非特异性结合、脱靶不良药物反应和肾中的滞留增加,这将妨碍作用于癌症的放射性配体治疗。
如上文实施例1所述,用赖氨酸成功取代精氨酸,保留了SEQ ID NO:2对SSTR-3的高亲和力选择性(如表3所示),从而可改善该类似物,使其作为放射性配体治疗和诊断的更好候选物。SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:10分别是SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2的镓标记类似物。放射性标记后,通过静脉内施用将放射性配体注射到麻醉的未处理小鼠中。对小鼠进行PET-CT成像,目的是评估放射性配体的分布特征。该研究的比较性数据表明,与放射性标记的SEQ ID NO:1相比,放射性标记的SEQ ID NO:2表现出从肾中清除肽的显著更高的清除率,如在肾中所描述的(图1)和在膀胱成像中所证实的(图2)。在相同的实验条件下,两种肽在血液中都表现出与心脏的动力学PET成像所描述的相似的清除特征(图3)。
这些数据支持用SEQ ID NO:2的赖氨酸取代SEQ ID NO:1的精氨酸对SEQ ID NO:2的分布和安全性的潜在影响的权利要求。这一PET数据证实,尽管两种肽在血液中具有相似的清除特征,但它们在肾中的分布以及它们清除到尿中的方式存在显著差异。
实施例3:生长抑素类似物对生长激素、胰岛素和胰高血糖素释放的比较性效果
研究原理:批准的药物奥曲肽是对SSTR-2具有高选择性的生长抑素类似物。奥曲肽是生长激素释放以及胰高血糖素和胰岛素的有效抑制剂。因此,SSTR2选择性类似物的可用性能够阐明,在生长抑素对GH、胰高血糖素和胰岛素的内分泌抑制过程中,SSTR2所起的作用。奥曲肽和其他批准的SSTR2类似物的治疗适应症有肢端肥大症(过度分泌GH),但具有对胰岛素和胰高血糖素的脱靶效应。SSTR-3在GH、胰高血糖素和胰岛素的内分泌效应中的作用是未知的,因为缺乏纳摩尔级SSTR3选择性类似物诸如SEQ NO.1和2以及它们的类似物。
按照已知的方法(Afargan M.等人,2001年;Pless J.等人,1986年),在大鼠中进行SSTR3类似物的药效学性质的体内测定。
在Wistar雄性大鼠中测量作为肽施用结果的对GH释放的抑制。在本研究中,在每个治疗组中使用5至8只大鼠将类似物活性与SSTR2的批准药物奥曲肽进行比较。
将体重为200g至220g的成年雄性Wistar大鼠维持在恒定的光-暗循环(从8:00到20:00时提供光照)、温度(21±3℃)和相对湿度(55±10%)条件下。实验室食物和自来水可随意获得。该研究中的所有动物都禁食过夜,将动物置于带有金属网的笼中以防止食粪,动物可自由饮水。在实验当天,用戊巴比妥(Nembutal)(IP,60mg/kg)麻醉大鼠。麻醉后十分钟,以100微克/千克至1000微克/千克剂量皮下施用。药物施用后10分钟,刺激GH和胰高血糖素释放通过静脉推注施用0.5g/kg L-精氨酸来进行,刺激胰岛素释放通过在接受静脉推注0.5g/kg葡萄糖的单独动物组中进行。在刺激后5分钟收集EDTA中的末梢血样。将血样立即离心。将血浆分离并冷冻保存在-20℃下,直至测定。
大鼠生长激素(rGH)、胰高血糖素和胰岛素水平通过商业ELISA试剂盒使用Millipore ELISA试剂盒(Billerica,MA,USA)测定。大鼠血浆GH的ELISA试剂盒(Millipore,目录号EZRMGH-45K)根据比色夹心ELISA方案的经验证的检测方法(SupriyaS.等人,2013年)进行。大鼠血浆胰岛素的ELISA试剂盒(Millipore目录号MMEZRMI13K(Merck))根据荧光比色方案的经验证的检测方法(Xu,P.Z.等人,2012年)进行。大鼠血浆胰高血糖素的ELISA试剂盒(Millipore,目录号EZGLU-35)根据化学发光夹心ELISA方案的经验证的检测方法(Soyeon Y.等人,2021年)进行。
大鼠血浆GH、胰高血糖素和胰岛素水平的数据分析通过各组的平均血浆激素水平来评价。通过GraphPad Prism 9,使用单因素方差分析(one-way ANOVA)与Tukey的诚实显著性差异(honestly significant difference,HSD)事后测试的进行三组或更多组间的统计学比较。Tukey的多重比较测试以95%置信区间进行。结果表示为平均值±SEM。
结果:L-精氨酸诱导的GH和胰高血糖素释放的内分泌研究结果描述于图4、图5、图6和图7中。数据表明,纳摩尔级SSTR3特异性激动剂SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2两者都是垂体GH释放的有效抑制剂,但不是胰腺胰高血糖素释放的有效抑制剂。与批准的SSTR2选择性生长抑素激动剂奥曲肽相比,SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2引起对GH释放的显著抑制作用。这些结果表明,SSTR3表现出垂体GH释放的抗促分泌素作用。应当强调的是,基于胰高血糖素释放的结果,SSTR2(而不是SSTR3)是胰腺中主要的生长抑素受体,如奥曲肽、兰瑞肽和镥氧奥曲肽(lutathera)所报道的。此外,对葡萄糖诱导的胰岛素释放的内分泌研究的结果显示出与胰高血糖素内分泌特征中观察到的趋势相同。数据表明,SEQ ID NO.1和SEQ IDNO.2两者都不影响胰岛素释放,而奥曲肽表现出胰岛素胰腺释放的抗促分泌素作用(图8),如在别处关于SSTR2选择性激动剂所报道的。总之,这些内分泌研究揭示,SSTR3选择性激动剂引起垂体GH释放的显著抗促分泌素活性,但不引起胰腺胰高血糖素或胰岛素释放的显著抗促分泌素活性。这些发现支持SSTR3选择性激动剂在肢端肥大症和垂体腺瘤中的治疗潜力。与SSTR2选择性激动剂相比,SSTR3的选择性激动剂可具有更好的靶上活性,从而对胰腺具有较低的脱靶不利影响。
实施例4:二级药理学——SEQ ID NO.4的脱靶相互作用。对168种人克隆GPCR的细胞激动和拮抗。
药物化学中众所周知的是,肽被认为是相对柔性的分子。由于它们的α主链碳原子的广泛手性,大多数肽在其生物空间中采用的不只是单一构象。这种相对较高的分子柔性使得内源性药物和合成的基于肽的药物两者易受与脱靶受体(诸如不同于其靶上受体的GPCR)相互作用的影响。这种众所周知的与非特异性GPCR的串扰被报道于许多激素合成类似物,尤其是生长抑素配体。这种潜在的非特异性串扰可能导致出乎意料的副作用,因此它代表了在选择用于药物开发的最佳先导化合物时的主要药理学关注点之一。值得注意的是,激素生长抑素及其批准的合成类似物在纳摩尔范围内表现出与脱靶GPCR的显著(纳摩尔级)相互作用。例如,人激素皮质抑素与所有SSTR相互作用并对人SSTR1至5表现出相似的纳摩尔级亲和力(Avron D.S.等人,2000年;Thomas G.等人,2018年)。据报道,批准的生长抑素药物奥曲肽表现出与阿片(opiate)和神经介肽(neuromedin)受体的非特异性结合(Afargan等人,2001年)。激素生长抑素及其批准的SSTR2选择性类似物奥曲肽、奥曲酸(octreotate,其是批准的治疗诊断性DOTATATE、DOTATETOC和lutthatera的药理学序列)和lanreaotide对血管活性肠肽(VIP)受体表现出纳摩尔级亲和力(Irene V.等人,1994年;Orbuch M.等人,1993年)。下文描述了对SEQ ID NO.4(其作为SSTR3选择性类似物的原始型)与168种人克隆GPCR的可能脱靶相互作用的评估。
在该实施例中,使用Eurofins药物发现小组Discoverx评估了SEQ ID NO.4(其作为hSSTR3选择性类似物的原始型)对168种hGPCR的激动模式和拮抗模式两者的细胞脱靶相互作用。此外,测定了SEQ ID NO.4在1微摩尔过度剂量下的脱靶相互作用,该剂量比其与SSTR3的靶上亲和力结合高>1000。
这些测定使用Eurofins(CA,USA)的PathHunterβ-抑制蛋白酶片段互补(EFC)技术来进行。β-抑制蛋白测定使用DiscoveRx开发的称为酶片段互补(EFC)的技术,使用β-半乳糖苷酶(β-Gal)作为功能性报告子以均质的、非成像测定形式来监测GPCR的活化。该酶被分成两个无活性的互补部分(酶受体的EA和酶供体的ED),在细胞中表达为融合蛋白。EA与β-抑制蛋白融合,并且ED与感兴趣的GPCR融合。当GPCR被激活并且β-抑制蛋白被募集到受体时,发生ED和EA互补,恢复β-Gal活性,该活性是使用化学发光/>检测试剂测量的。
细胞处理:1.根据标准程序从冷冻的储备液中扩增PathHunter细胞系。2.将细胞以20μL的总体积接种到白色壁的384孔微孔板中,并在测试前于37℃下孵育适当的时间。激动剂形式:1.对于激动剂测定,将细胞与样品一起孵育以诱导反应。2.进行样品储备液的中间稀释,以产生测定缓冲液中的5X样品。3.将5μL的5x样品添加到细胞中,并在37℃下或室温下孵育90分钟或180分钟。最终测定的溶媒浓度为1%。拮抗剂形式:1.对于拮抗剂测定,将细胞与拮抗剂一起预孵育,随后在EC80浓度下进行激动剂激发。2.进行样品储备液的中间稀释,以产生测定缓冲液中的5X样品。3.将5μL的5x样品添加到细胞中,并在37℃下或室温下孵育30分钟。溶媒浓度为1%。4.将测定缓冲液中的5μL的6XEC80激动剂添加到细胞中,并在37℃下或室温下孵育90分钟或180分钟。信号检测:1.通过单次添加12.5μL或15μL(50%v/v)的PathHunter检测试剂混合物,随后在室温下孵育一小时,以产生测定信号。2.信号产生后,用PerkinElmer EnvisionTM仪器读取微孔板,以用于化学发光信号检测。数据分析:使用CBIS数据分析套件(ChemInnovation,CA)分析化合物活性。1.对于激动剂模式测定,使用下式计算活性百分比:活性%=100%×(所测样品的平均RLU-溶媒对照的平均RLU)/(MAX对照配体的平均值-溶媒对照的平均RLU)。2.对于拮抗剂模式测定,使用下式计算抑制百分比:抑制%=100%×(1-(所测样品的平均RLU-溶媒对照的平均RLU)/(EC80对照的平均RLU-溶媒对照的平均RLU))。显示抑制(或在基础条件下进行的测定的刺激)高于50%的结果被认为代表了所测化合物的显著作用。50%是我们推荐的用于进一步研究的最常见临界值(由浓度-反应曲线确定IC50或EC50值)。
显示抑制(或刺激)在25%至50%之间的结果指示弱至中等的作用(在大多数测定中,它们应当通过进一步测试来确认,因为它们处于可能发生更多实验间可变性的范围内)。显示抑制(或刺激)低于25%的结果不被认为是显著的,并且主要归因于在对照水平附近的信号的可变性。
低到中等的负值没有实际意义,并且可归因于对照水平附近的信号的可变性。有时用高浓度的所测化合物获得的高负值(≥50%)通常归因于所测化合物在测定中的非特异性作用。在极少数情况下,它们可能表明所测化合物的变构作用。
体外细胞筛选研究表明:SEQ ID NO.4仅对人SSTR3表现出显著选择性,没有迹象表明167种脱靶hGPCR有任何激动或拮抗相互作用。该数据表明本文所公开的SEQ ID NO.4及其类似物在已知的生长抑素配体中作为超选择性生长抑素SSTR3激动性配体的新颖性和潜在的治疗优势。
表5
二级药理学——SEQ ID NO.4的脱靶相互作用。对168种人克隆GPCR的细胞激动和拮抗。
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实施例5:二级药理学——人克隆GPCR小组中SEQ ID NO.3的脱靶相互作用。对脱靶的44种人克隆GPCR的结合和酶活性。
在该实施例中,评价了SEQ ID NO.3(其作为hSSTR3选择性类似物的原始型)在1微摩尔过度剂量下对44种人克隆的GPCR和GPCR介导的细胞酶活性的脱靶相互作用,该剂量比其与SSTR3的靶上亲和力结合高>1000。
该测定通过Eurofins Cerep(Celle l'Evescault,法国)进行。将化合物结合计算为对每个靶标具有特异性的放射性标记配体的结合的抑制%。以对照酶活性的抑制%来计算化合物酶抑制效果。在每个实验中,如果适用,将相应的参考化合物与SEQ ID NO.3同时测试,并将数据与在Eurofins测定的历史值进行比较。根据Eurofins验证标准操作程序,该实验被接受。显示抑制(或在基础条件下进行的测定的刺激)高于50%的结果被认为代表了所测化合物的显著作用。50%是我们推荐的用于进一步研究的最常见临界值(由浓度-反应曲线确定IC50或EC50值)。
显示抑制(或刺激)在25%至50%之间的结果指示弱至中等的作用(在大多数测定中,它们应当通过进一步测试来确认,因为它们处于可能发生更多实验间可变性的范围内)。
显示抑制(或刺激)低于25%的结果不被认为是显著的,并且主要归因于在对照水平附近的信号的可变性。
低到中等的负值没有实际意义,并且可归因于对照水平附近的信号的可变性。有时用高浓度的所测化合物获得的高负值(≥50%)通常归因于所测化合物在测定中的非特异性作用。在极少数情况下,它们可能表明所测化合物的变构作用。将结果表示为对照特异性结合与测量的特异性结合的百分比
并且作为在SEQ ID NO.3的存在下获得的对照比活性的抑制百分比。
通过用平均重复值生成的抑制/浓度-反应曲线进行非线性回归分析,使用希尔(Hill)方程曲线拟合来确定IC50值(引起对照比活性的半最大抑制的浓度)、EC50值(引起对照基础活性增加的半最大值的浓度)和希尔系数(nH)。
其中Y=比活性,A=曲线的左渐近线,D=曲线的右渐近线,C=化合物浓度,C50=IC50或EC50,和nH=斜率因子。
该分析使用Cerep开发的软件(希尔软件)进行,并通过与由的商业软件4.0(SPSS公司的/>1997)产生的数据进行比较而得到验证。
其中L=测定中放射性配体的浓度,并且KD=放射性配体对受体的亲和力。使用标准曲线来确定KD。
SEQ ID NO.3的安全药理学小组显示与具有临床意义的人克隆GPCR没有相互作用。此外,数据表明,已知的生长抑素类似物(诸如批准的药物奥曲肽)与阿片受体的脱靶相互作用并未显示在SEQ ID NO.3中,即使1微摩尔的过度剂量也是如此,该剂量比hSSTR3的靶上IC50高大约1000倍。
表6:二级药理学——人克隆GPCR小组中SEQ ID NO.3的脱靶相互作用。与44种人克隆脱靶GPCR的结合和酶活性。
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实施例6:主要药理学——SSTR3选择性SEQ ID NO.4与激素生长抑素(SRIF-14)和批准的SSTR2选择性药物DOTATATE的比较性靶上细胞激动活性。
在该实施例中,分别在SSTR3和SSTR2转染的CHO细胞中,使用以下方法评估SEQ IDNO.4(其作为SSTR3特异性配体)与人生长抑素激素SRIF-14和SSTR2特异性药物DOTATATE相比的细胞激动活性:通过每种所测化合物的EC50值的浓度响应来确定比较特异性激动活性。如实施例4所述,通过配体诱导的β-抑制蛋白介导的受体内化来评估激动活性。
在转染有hSSTR3的CHO细胞中的比较研究表明,SEQ ID NO.4表现出β-抑制蛋白介导的SSTR3内化的显著细胞激动活性。SEQ ID NO.4和天然激素SRIF-14两者表现出相等的EC50。令人惊讶的是,SEQ ID NO.4的β-抑制蛋白反应的强度比天然激素SRIF-14高2倍。这种增加的激动剂信号表明SEQ ID NO.4作为hSSTR3的超激动剂。而在相同的实验条件下,hSSTR2激动内化的SRIF-28和DOTATATE两者的最大反应约为观察到的hSTSR3的SEQ IDNO.4最大反应的一半。这些比较性细胞反应证明SEQ ID NO.4是一种hSSTR3的新型(首次知道)超激动剂。结果示于下表7中。
表7:
定义:a用于定量测量(发光)β-抑制蛋白介导的GPCR内化的激活的GPCR内化测定。这些研究由Eurofins Discovery Services公司进行。
实施例7:放射性标记的化合物的比较性靶上细胞内化
为了在SSTR3转染的人癌细胞系中评价与SEQ ID NO:19相比的177Lu放射性标记的SEQ ID NO:6的细胞内化以预测肿瘤对放射性标记的化合物的摄取,进行以下实施例。此外,该实施例表明,细胞摄取是在SSTR3中通过SSTR3的受体介导的内化,并且经修饰的di-Phe增强肿瘤摄取。
比较性SSTR3受体介导的内化通过以下方式测定:将培养的癌细胞与177Lu放射性标记的化合物一起孵育,并测定洗涤细胞培养物后的细胞摄取。为了评价作为受体介导过程的内化,在高浓度的冷SSTR3配体的存在下进行相同实验。
U2OS细胞在+37℃和湿润气氛(5% CO2,95%空气)中生长为单层。U2OS癌细胞粘附于塑料瓶。为了实验用途,通过在不含钙或镁的Hanks’培养基中用胰蛋白酶-Versene处理5分钟,将这些癌细胞从培养瓶中分离出来,并通过加入完全培养基进行中和。
如下进行测定:在测定前24小时将转染的人骨肉瘤细胞SSTR3-tGFP-U2OS接种在6孔板中,以在测定当天具有80%-90%融合。在测定前30分钟,除去培养基,将细胞用调和的Dulbecco’s磷酸盐缓冲盐水(DPBS,Sigma)洗涤,并添加新鲜培养基(250μL)。为了总细胞摄取,将20nM的放射性配体SEQ ID NO:6或SEQ ID NO:19稀释在细胞培养基(250μL)中,并添加到每个孔中,一式三份(最终放射性配体浓度:10nM)。为了非特异性结合,将20μM(过量1000)的冷SEQ ID NO:4或冷SEQ ID NO:6或SEQ ID NO:1和20nM的177Lu-DOTA-PTR-58放射性配体溶液的细胞培养基(250μL)添加到每个孔中,一式三份(最终冷肽浓度:10μM;最终放射性配体浓度:10nM)。将板在+37℃(含5% CO2的空气,湿润气氛)下孵育4小时。在孵育结束时,将板置于冰上以终止任何内化过程。收集含有游离放射性配体级分的培养基,并将细胞用冰-冷DPBS洗涤两次(2×750μL)。将来自每个孔的培养基和PBS洗涤液收集在同一小瓶中(最终体积1500μL)。通过γ计数器对细胞沉淀的放射性进行计数,并将细胞摄取表示为所施用的放射性的百分比。洗涤介质的放射性读数用于质量平衡。
在人SSTR3转染的骨肉瘤U2OS细胞中的比较性研究表明,177Lu放射性标记的SEQID NO.6和19分别表现出22%和30%的显著细胞内化。这些细胞内化值的意义与已报道的批准药物(177Lu-DOTATATE)的细胞内化相当,该已报道的细胞内化在4小时处为大约30%,如美国食品药品监督管理局公布的NDA文件(NDA 207800)所公开的。应当强调的是,显著阻断的结果支持放射性配体-SSTR3复合物的受体介导机制的特异性。此外,阻断实验表明,未标记的DOTA缀合物SEQ ID NO:3或冷的69/71Ga标记的SEQ ID NO:4或冷的175Lu标记的SEQ ID NO:6均能够阻断内化,这支持了对本文公开的所有SSTR3选择性配体作为超激动剂以及对SSTR3受体内化反应的选择性的权利要求。SEQ ID NO:19与SEQ ID NO:6的比较性内化数据支持将附加的di-Phe作为R2以增强肿瘤摄取的假设。di-Phe类似物SEQ ID NO:19的内化值比观察到的SEQ ID NO:6的内化高约50%。结果示于下表8中。
实施例8:主要药理学——携带转染SSTR3的HEK293细胞的异种移植物的啮齿动物中的体内生物分布和肿瘤摄取
在本实施例中,SSTR3选择性放射性配体在携带转染SSTR3的细胞的异种移植物的啮齿动物中的成像性能、生物分布和肿瘤摄取使用以下方法测定:根据欧洲理事会指令2010/63/UE进行动物处理。所有实验程序均得到机构伦理委员会和地方当局的批准。对于生物分布研究,使用雌性裸nu/nu Balb/c小鼠或裸nu/nu大鼠(Charles River)。在静脉内注射放射性标记的示踪剂后,在异氟烷麻醉下,在小鼠中进行动态PET-CT成像实验长达240分钟,在大鼠中进行动态PET-CT成像实验长达270分钟。所有实验均在光-暗循环的光照阶段期间进行。通过PET-CT扫描的定量分析确定生物分布,并计算为总注射剂量的cm3的百分比%(%ID/g)或SUV的值,该SUV的值是图像衍生的放射性浓度Cimg与注射放射性的全身浓度Cinj的比值。
表9总结了68Ga放射性标记的SEQ ID NO:4的生物分布的定量PET-CT分析。数据显示了示踪剂在小鼠和大鼠两者中的显著肿瘤摄取。大鼠中肿瘤与肾的比例(肿瘤/肾)是阳性的,肾上有大约50%的肿瘤摄取。该数据支持SSTR3配体的体外结合和选择性作为诊断和治疗SSTR3阳性肿瘤的潜在治疗诊断剂。
表9:
实施例9:在人受试者中用放射性标记的68Ga-SEQ ID NO:4进行PET-CT扫描。在患有促结缔组织增生性小圆细胞肿瘤——DSRCT(一种肉瘤类型的肿瘤)的患者中的代表性成像性能、生物分布和肿瘤摄取。
在该实施例中,评价了具有肉瘤类型DSRCT肿瘤阳性SSTR3表达的患者的安全性、生物分布、成像性能和肿瘤摄取。在对标题化合物进行放射性标记后,将放射性标记的示踪剂的洗脱溶液过滤以确保无菌,并静脉内注射于等渗溶液中。在注射大约600Mbq的放射性标记的示踪剂后30分钟和120分钟进行PET-CT扫描。在PET-CT扫描之前和之后监测体温、心率和血压以进行安全性评价。患者是37岁男性,8年前诊断为DSRCT。在过去的8年中,在本实施例之前,该患者采用以下方法治疗:体外照射放射治疗(EBRT)、化疗(伊立替康(Irinotecan)/替莫唑胺(temozolomide)、美法仑/treosuflan、吉西他滨(gemcitabine)/多西他赛(docetaxel)、帕唑帕尼(pazopanib)、托泊替康(topotecan)/环磷酰胺、卡博替尼(cabozantinib)、地舒单抗(densumab))和椎板切除术(切除脊柱-肿瘤病灶)。在PET-CT前3个月进行活组织检查分析,显示SSTR3的高mRNA表达。
放射性标记的68Ga-SEQ ID NO:4的PET-CT扫描结果描述于图9中。在静脉内注射68Ga-SEQ ID NO:4后,观察到示踪剂从血液到肾的快速消除。在这些条件下,在肺、颈和骨盆区域检测到几个放射性病灶。由放射性病灶指示的所观察到的阳性肿瘤摄取支持肿瘤的预后和疾病预后。示踪剂的生物分布与对SSTR3的高选择性相关,其中在脱靶器官中没有摄取。这些结果与本文实施例4中描述的GPCR小组中所指示的对超选择性SSTR3配体的权利要求相关。安全性评价表明对示踪剂没有异常毒性迹象,并支持SEQ ID NO:3的显著高的靶上选择性。
实施例10:本文公开的缀合DOTA-肽的SEQ ID NO:3、7、9、11、12、14、15、16、18-24的68Ga或177Lu的放射性标记程序。
在该实施例中,制备了具有放射性同位素68Ga或177Lu的DOTA-肽缀合物,并测定了示踪剂产物的相容性、效率、纯度、分析鉴定以及放射性标记程序的再现性。
本文所述的方法是对SEQ ID NO:3和9进行放射性标记的实施例,但用作本文所公开的所有DOTA-肽缀合物的放射性标记的标准操作程序。在符合GMP的过程中,使用iTM68Ge/68Ga发生器(GMP;Isotope Technologies Munich有限责任公司,慕尼黑,德国)和自动化模块(iQS-TS,Isotope Technologies Munich有限责任公司,慕尼黑,德国)对[68Ga]Ga-DOTA-肽进行放射性标记。简言之,使用5mL盐酸(0.05M)将68Ga3+(半衰期为68分钟;β+89%;Eβ+最大1.9MeV)从68Ge/68Ga放射性核素发生器(1850GBq)洗脱到反应容器中。反应容器含有25微克DOTA-肽前体(由以色列拉马特沙容(Ramat-Hasharon,Israel)的Starget Pharma提供),溶解在1mL乙酸钠缓冲液(0.25M)中,并预热至85℃。使用一次性盒和标记试剂盒(Isotope Technologies Munich有限责任公司,慕尼黑,德国),在发生器洗脱结束到结束超过5分钟内进行放射性标记。然后将反应混合物上样到C18 SPE Sep-Pak筒(使用1.5mL的乙醇溶液,随后使用4mL的0.9% NaCl溶液预活化)上。随后将SPE筒用3mL的0.9% NaCl洗涤。将最终产物[68Ga]Ga-DOTA-肽用超纯水中的1.2mL 50%(v/v)乙醇、随后用9mL 0.9%NaCl洗脱,得到最终体积为10.5mL至11.5mL的最终产物(5.8%乙醇)溶液。然后将最终产物用0.22μm过滤器(Cathulx-GV,达姆施塔特,德国)过滤灭菌,并按照欧洲药典进行质量控制分析。目测[68Ga]Ga-DOTA-肽最终产物溶液是否为澄清无色,并得到pH范围为4.0至8.0的溶液。使用分析型HPLC确认产物同一性,并与未放射性标记的[68Ga]Ga-DOTA-肽参考标准品(piCHEM,Raaba-Grambach,奥地利)比较。通过HPLC确认放射化学纯度,通常>93%。使用半衰期测定和主峰的γ光谱确认放射性核素身份。此外,进行了过滤器完整性试验、内毒素测量和无菌试验。使用配备有分析柱(Jupiter 4μm Proteo,4.6mm×150mm,Phenomenex,Torrance,CA,USA)、UV检测器(其在214和240nm下操作)和放射检测器Bioscan B-FC 3200(Eckert&Ziegler Radiopharma,MA,USA)的Shimadzu分析型HPLC系统(“HPLC 3”)进行HPLC分析。使用均补充有0.1%(v/v)三氟乙酸的HPLC水(A)和乙腈(B)的洗脱液混合物,在40℃下以2mL/分钟的流速,如下操作:(t=0)21% B,(t=8)25% B,(t=12)25% B,(t=16)21% B,(t=20)21% B。使用与非放射性标记的参考标准品69/71Ga-DOTA-肽的共洗脱来确认最终产物(8.1分钟处的保留时间)。HPLC洗脱方法被设计成允许Ga-DOTA-肽参考标准品和DOTA-肽前体分离。收集保留样品并储存>48小时,确认初始样品中的[68Ga]含量小于0.001%。分析型HPLC条件为:柱:Xselect CSH130 C-185μ4.6mm×100mm(ID:AN44)。流速:1.5mL/分钟。流动相:0.1% TFA/水和0.1% TFA/乙腈。放射性检测器:Gabi(Raytest)。检测器:UVλ=254nm。[177Lu]-DOTA-肽的保留时间:19分钟至20分钟。
为了用177Lu进行放射性标记,遵循以下程序:DOTA-肽:50μg在微管中冻干。水痕量选择缓冲液:乙酸铵0.4M与龙胆酸0.325M pH 4(螯合过夜)。177LuCl3在HCl0.05M中。EDTA0.1M。Eppendorf微管1.5mL低结合。热混合器系统。放射性HPLC系统:与UV检测器和Bioscan流计数放射性检测器ITLC-SA(Agilent)放射性TLC系统连接的JASCO HPLC系统LC-2000分析系列:AR-2000放射性TLC成像扫描仪(Bioscan)。在微管中,将HCl 0.05M中的镥-177([177Lu]LuCl3)与放射性标记缓冲液(含有龙胆酸0.325M的乙酸铵0.4M,pH 4.1[镥-177溶液的2.8×体积])和DOTA-肽(以1mM溶于水中)混合,以达到目标比活性。使用热混合器系统将反应混合物在+90℃下孵育30分钟。在孵育期结束时,将反应小瓶离心。通过反相液相色谱法和薄层色谱法评估放射性标记掺入:o HPLC-C18分析方法:柱:Kinetex C18(2.6μm,50mm×2.1mm,Phenomenex)。流动相:A相:水0.1% TFA。B相:MeCN 0.1% TFA。梯度:5%流动相B在5分钟内达到95%流动相B,在30秒内回到5%(B)直至完全平衡(5.5分钟)。流速:0.5mL/分钟。检测:放射性。
鉴于可应用所公开的本发明的原理的许多可能的实施例,应当认识到,所述实施方案仅是本发明的优选示例,并且不应当被认为限制本发明的范围。相反,本发明的范围由所附权利要求限定。因此,我们要求保护落入这些权利要求的范围和实质内的所有内容作为我们的发明。
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<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 11
Gly Xaa Arg Cys Phe Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5 10
<210> 12
<211> 10
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MISC_FEATURE
<222> (1)..(1)
<223> 共价结合丙氨酸的DOTA
<220>
<221> MOD_RES
<222> (2)..(2)
<223> D-苯丙氨酸
<220>
<221> 二硫化物
<222> (4)..(10)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (6)..(6)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (10)..(10)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 12
Ala Xaa Arg Cys Phe Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5 10
<210> 13
<211> 12
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MOD_RES
<222> (4)..(4)
<223> D-苯丙氨酸
<220>
<221> 二硫化物
<222> (6)..(12)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (8)..(8)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (12)..(12)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 13
Arg Gly Asp Xaa Arg Cys Phe Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5 10
<210> 14
<211> 12
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MISC_FEATURE
<222> (1)..(1)
<223> 共价结合精氨酸的DOTA
<220>
<221> MOD_RES
<222> (4)..(4)
<223> D-苯丙氨酸
<220>
<221> 二硫化物
<222> (6)..(12)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (8)..(8)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (12)..(12)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 14
Arg Gly Asp Xaa Arg Cys Phe Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5 10
<210> 15
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> 共价结合D-苯丙氨酸的DOTA-8-氨基辛酸
<220>
<221> 二硫化物
<222> (3)..(9)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (5)..(5)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (9)..(9)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 15
Xaa Arg Cys Phe Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5
<210> 16
<211> 10
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MISC_FEATURE
<222> (1)..(1)
<223> 共价结合赖氨酸的DOTA
<220>
<221> MOD_RES
<222> (2)..(2)
<223> D-苯丙氨酸
<220>
<221> 二硫化物
<222> (3)..(9)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (6)..(6)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (10)..(10)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 16
Lys Xaa Arg Cys Phe Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5 10
<210> 17
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MISC_FEATURE
<222> (1)..(1)
<223> 共价结合赖氨酸的DOTA
<220>
<221> 二硫化物
<222> (1)..(6)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (2)..(2)
<223> D-苯丙氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (7)..(7)
<223> 共价结合D-苯丙氨酸的GABA
<220>
<221> 二硫化物
<222> (9)..(15)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (11)..(11)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (15)..(15)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 17
Lys Xaa Arg Gly Asp Glu Xaa Lys Cys Phe Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5 10 15
<210> 18
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> 共价结合4Amb D-苯丙氨酸的DOTA
<220>
<221> 二硫化物
<222> (3)..(9)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (5)..(5)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (9)..(9)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 18
Xaa Arg Cys Phe Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5
<210> 19
<211> 11
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MISC_FEATURE
<222> (1)..(1)
<223> 共价结合苯丙氨酸的DOTA
<220>
<221> MOD_RES
<222> (3)..(3)
<223> D-苯丙氨酸
<220>
<221> 二硫化物
<222> (5)..(11)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (7)..(7)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (11)..(11)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 19
Phe Phe Xaa Arg Cys Phe Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5 10
<210> 20
<211> 10
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MISC_FEATURE
<222> (1)..(1)
<223> 共价结合苯丙氨酸的DOTA
<220>
<221> MOD_RES
<222> (2)..(2)
<223> D-苯丙氨酸
<220>
<221> 二硫化物
<222> (4)..(10)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (6)..(6)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (10)..(10)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 20
Phe Xaa Arg Cys Phe Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5 10
<210> 21
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> 共价结合D-苯丙氨酸的DOTA
<220>
<221> MOD_RES
<222> (2)..(2)
<223> 鸟氨酸
<220>
<221> 二硫化物
<222> (3)..(9)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (5)..(5)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (9)..(9)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 21
Xaa Xaa Cys Phe Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5
<210> 22
<211> 11
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> 共价结合D-苯丙氨酸的DOTA
<220>
<221> MOD_RES
<222> (4)..(4)
<223> 鸟氨酸
<220>
<221> 二硫化物
<222> (5)..(11)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (7)..(7)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (11)..(11)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 22
Xaa Glu Glu Xaa Cys Phe Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5 10
<210> 23
<211> 10
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> 共价结合D-苯丙氨酸的DOTA
<220>
<221> MOD_RES
<222> (3)..(3)
<223> 鸟氨酸
<220>
<221> 二硫化物
<222> (4)..(10)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (6)..(6)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (10)..(10)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 23
Xaa Glu Xaa Cys Phe Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5 10
<210> 24
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> 共价结合D-苯丙氨酸的DOTA
<220>
<221> 二硫化物
<222> (3)..(9)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (5)..(5)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (9)..(9)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 24
Xaa Lys Cys Tyr Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5
<210> 25
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> 共价结合D-苯丙氨酸的DOTA
<220>
<221> 二硫化物
<222> (3)..(9)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (5)..(5)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (9)..(9)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 25
Xaa Arg Cys Tyr Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5
<210> 26
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> D-苯丙氨酸
<220>
<221> 二硫化物
<222> (3)..(9)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (5)..(5)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (9)..(9)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 26
Xaa Arg Cys Phe Xaa Lys Thr Tyr Xaa
1 5
<210> 27
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> 共价结合D-苯丙氨酸的CPT-8-氨基辛酸
<220>
<221> 二硫化物
<222> (3)..(9)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (5)..(5)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (9)..(9)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 27
Xaa Arg Cys Phe Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5
<210> 28
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> 共价结合D-苯丙氨酸的尼拉帕尼--CO(CH2)3CO
<220>
<221> 二硫化物
<222> (3)..(9)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (5)..(5)
<223> D-色氨酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (9)..(9)
<223> N-硫代乙基甘氨酸
<400> 28
Xaa Arg Cys Phe Xaa Lys Thr Phe Xaa
1 5
Claims (43)
1.一种生长抑素类似物,所述生长抑素类似物用于治疗或诊断与生长激素释放有关的疾病,所述类似物具有下式:
R1-R2-DPhe-R3-Cys-R4-DTrp-Lys-Thr-R6-R5
其中R1是活性剂或不存在;
R2是接头、活性剂或不存在;
R3是Arg、Lys或Orn;或任选地3或2个氨基酸Glu-Glu-R7或Glu-R7的多肽,其中R7是Arg、Lys或Orn;
R4是Phe或Tyr;并且
R5是具有N-硫代烷基-甘氨酸结构的NTAG
并且n为1至5的亚甲基基团数目,
R6是Phe或Tyr,
其中任选地在R5和半胱氨酸残基之间形成二硫键;或其药学上可接受的盐。
2.根据权利要求1所述的特定用途的生长抑素类似物,其中R1包含一种或多种活性剂。
3.根据权利要求1或2所述的特定用途的生长抑素类似物,其中所述活性剂选自:成像部分、治疗部分、染料、荧光部分、毒素、螯合剂、金属原子部分、放射性原子部分、纳米颗粒、乙二醇聚合物、光敏剂、脂质体组分胶束组分和肿瘤靶向部分,诸如脂质或RGD。
4.根据前述权利要求中任一项所述的特定用途的生长抑素类似物,其中R1是螯合剂部分。
5.根据前述权利要求中任一项所述的特定用途的生长抑素类似物,其中R2是选自以下的接头:γ-氨基丁酸、1至3个氨基酸、氨基辛酸、4-氨基甲基-苯甲酸和戊二酸。
6.根据前述权利要求中任一项所述的特定用途的生长抑素类似物,其中R1或R2包含氨基酸序列Arg-Gly-Asp。
7.根据前述权利要求中任一项所述的特定用途的生长抑素类似物,其中所述活性剂部分是选自以下的螯合剂部分:DOTA(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸)、NOTA(2-(4,7-双(2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基)-1,4,7-三氮烷-1-基)乙酸)、NODA(4-(4,7-双(2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基)-1,4,7-三氮杂环壬烷-1-基)-5-(叔丁氧基)-5-氧代戊酸)和EDTA(乙二胺四乙酸)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的特定用途的生长抑素类似物,其中所述活性剂部分包含选自以下的金属原子:镓、铜和镥。
9.根据前述权利要求中任一项所述的特定用途的生长抑素类似物,其中所述活性剂部分是包含放射性原子的部分,所述包含放射性原子的部分包含选自以下的原子:碘-123、碘-125、碘-131、氟-18、碳-11、碳-14、氚、氮-13、氧-15和磷-32、锝-99m、铬-51、钴-57、钴-58、铒-169、镓-67、镓-68、铜-64、铟-111、铁-59、镥-175、镥-177、镭-223、铷-82、钐-153、硒-75、锶-89、铊-201和钇-90、锕-225。
10.根据前述权利要求中任一项所述的特定用途的生长抑素类似物,其中所述活性剂部分是选自以下的光敏剂:吩噻嗪、呫吨和卟啉。
11.根据前述权利要求中任一项所述的特定用途的生长抑素类似物,其中所述活性剂部分是选自以下的毒素:尼拉帕尼、放线菌素、喜树碱、阿霉素和庆大霉素。
12.根据前述权利要求中任一项所述的特定用途的生长抑素类似物,其中R3是Arg、Lys或Orn。
13.根据前述权利要求中任一项所述的特定用途的生长抑素类似物,其中R4是Phe。
14.根据前述权利要求中任一项所述的特定用途的生长抑素类似物,其中R6是Phe。
15.根据前述权利要求中任一项所述的特定用途的生长抑素类似物,其中n为2。
16.根据前述权利要求中任一项所述的特定用途的生长抑素类似物,其中与生长激素释放相关的所述疾病是肢端肥大症、(II)型糖尿病、糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变或黎明综合征。
17.根据前述权利要求中任一项所述的特定用途的生长抑素类似物,其具有SEQ ID NO1至28中任一项的结构。
18.根据前述权利要求中任一项所述的特定用途的生长抑素类似物,其中所述生长抑素类似物以每次施用40微克至800微克的量施用。
19.一种生长抑素类似物,所述生长抑素类似物具有下式:R1-R2-DPhe-R3-Cys-R4-DTrp-Lys-Thr-R6-R5
其中R1是活性剂或不存在;
R2是接头、活性剂或不存在;
R3是Arg、Lys或Orn;或任选地3或2个氨基酸Glu-Glu-R7或Glu-R7的多肽,其中R7是Arg、Lys或Orn
R4是Phe或Tyr;并且
R5是具有N-硫代烷基-甘氨酸结构的NTAG
其中任选地在R5和半胱氨酸残基之间形成二硫键,并且n为1至5的亚甲基基团数目;
R6是Phe或Tyr;
其中当R3是Arg时,R4或R6是Tyr;或其药学上可接受的盐。
20.根据权利要求19所述的生长抑素类似物,其中R3是Lys。
21.根据权利要求19或20所述的生长抑素类似物,其中R4和R6是Phe。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的生长抑素类似物,其中R3是Arg,并且R4或R6是Tyr。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的生长抑素类似物,其中R1包含一种或多种活性剂。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的生长抑素类似物,其中所述活性剂选自:成像部分、治疗部分、染料、荧光部分、毒素、螯合剂、金属原子部分、放射性原子部分、纳米颗粒、乙二醇聚合物、光敏剂、脂质体组分胶束组分和肿瘤靶向部分,诸如脂质或RGD。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的生长抑素类似物,其中R1是螯合剂部分。
26.根据权利要求19至25中任一项所述的生长抑素类似物,其中R2是选自以下的接头:γ-氨基丁酸、1至3个氨基酸、氨基辛酸、4-氨基甲基-苯甲酸和戊二酸。
27.根据权利要求19至22中任一项所述的生长抑素类似物,其中R1或R2包含氨基酸序列Arg-Gly-Asp。
28.根据权利要求24所述的生长抑素类似物,其中所述活性剂部分是选自以下的螯合剂部分:DOTA(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸)、NOTA(2-(4,7-双(2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基)-1,4,7-三氮烷-1-基)乙酸)、NODA(4-(4,7-双(2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基)-1,4,7-三氮杂环壬烷-1-基)-5-(叔丁氧基)-5-氧代戊酸)和EDTA(乙二胺四乙酸)。
29.根据权利要求19至23或28中任一项所述的生长抑素类似物,其中所述活性剂部分包含选自以下的金属原子:镓、铜和镥。
30.根据权利要求29所述的生长抑素类似物,其中所述活性剂部分是包含放射性原子的部分,所述包含放射性原子的部分包含选自以下的原子:碘-123、碘-125、碘-131、氟-18、碳-11、碳-14、氚、氮-13、氧-15和磷-32、锝-99m、铬-51、钴-57、钴-58、铒-169、镓-67、镓-68、铜-64、铟-111、铁-59、镥-175、镥-177、镭-223、铷-82、钐-153、硒-75、锶-89、铊-201和钇-90、锕-225。
31.根据权利要求19至30中任一项所述的生长抑素类似物,其中所述活性剂部分是选自以下的光敏剂:吩噻嗪、呫吨和卟啉。
32.根据权利要求19至31中任一项所述的生长抑素类似物,其中所述活性剂部分是选自以下的毒素:尼拉帕尼、放线菌素、喜树碱、阿霉素和庆大霉素。
33.根据权利要求19至32中任一项所述的生长抑素类似物,其中R3是Lys或Orn。
34.根据权利要求19至33中任一项所述的生长抑素类似物,其中R4是Phe。
35.根据权利要求19至34中任一项所述的生长抑素类似物,其中n为2。
36.根据权利要求19所述的生长抑素类似物,其具有SEQ ID NO:2、9、10、17、21、22、23或24的结构。
37.一种根据权利要求19至36中任一项所述的药物组合物,所述药物组合物包含至少一种生长抑素类似物和至少一种药学上可接受的赋形剂。
38.一种根据权利要求19至36中任一项所述的生长抑素类似物或一种根据权利要求37所述的药物组合物,所述生长抑素类似物或所述药物组合物用于治疗或诊断与SSTR3相关的疾病。
39.根据权利要求38所述的生长抑素类似物或药物组合物,其中所述疾病选自:癌症、肿瘤、肢端肥大症、(II)型糖尿病、糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变或黎明综合征、库欣病、炎症、免疫障碍、细胞衰老和男性不育症。
40.根据权利要求39所述的生长抑素类似物或药物组合物,其中所述癌症选自:白血病、急性白血病、淋巴细胞性白血病、急性髓细胞性白血病、急性骨髓性白血病以及成髓细胞性白血病、早幼髓细胞性白血病、骨髓单核细胞性白血病、单核细胞性白血病和红白血病、慢性白血病、髓细胞性(粒细胞性)白血病、慢性骨髓性白血病、慢性淋巴细胞性白血病、真性红细胞增多症、淋巴瘤、霍奇金病、非霍奇金淋巴瘤(惰性形式和高级形式)、多发性骨髓瘤、华氏巨球蛋白血症、重链病、骨髓增生异常综合征、毛细胞白血病和骨髓增生异常。实体瘤、肉瘤、癌、纤维肉瘤、黏液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、成骨肉瘤、滑膜瘤、间皮瘤、尤因氏瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、结肠癌、淋巴恶性肿瘤、胰腺癌、乳腺癌、肺癌(诸如小细胞肺癌和非小细胞肺癌)、卵巢癌、前列腺癌、肝细胞癌、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、汗腺癌、髓样甲状腺癌、乳头状甲状腺癌、嗜铬细胞瘤皮脂腺癌、乳头状癌、乳头状腺癌、髓样癌、支气管癌、肾细胞癌、肝癌、胆管癌、绒毛膜癌、维尔姆斯瘤、宫颈癌、睾丸瘤、精原细胞瘤、膀胱癌、黑色素瘤、CNS瘤、神经胶质瘤、星形细胞瘤、髓母细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、血管母细胞瘤、听神经瘤、少突神经胶质瘤、脑膜瘤、神经母细胞瘤、视网膜母细胞瘤、神经内分泌癌、肾上腺癌、类癌瘤、默克尔细胞癌、胰腺神经内分泌肿瘤、副神经节瘤、嗜铬细胞瘤、髓样甲状腺癌、肾上腺嗜铬细胞瘤、小细胞癌、大细胞类癌肿瘤、血管瘤、血管肉瘤、婴儿血管瘤、先天性血管瘤、卡波西样血管内皮瘤(KHE)和化脓性肉芽肿。
41.一种生长抑素类似物,所述生长抑素类似物用于治疗或诊断与SSTR3过表达相关的癌症相关的疾病,所述类似物具有下式:
a.R1-R2-DPhe-R3-Cys-R4-DTrp-Lys-Thr-R6-R5
其中R1是活性剂或不存在;
R2是接头、活性剂或不存在;
R3是Arg、Lys或Orn;或任选地3或2个氨基酸Glu-Glu-R7或Glu-R7的多肽,其中R7是Arg、Lys或Orn;
R4是Phe或Tyr;并且
R5是具有N-硫代烷基-甘氨酸结构的NTAG
n为1至5的亚甲基基团数目,
R6是Phe或Tyr,其中任选地在R5和半胱氨酸残基之间形成二硫键;或其药学上可接受的盐。
42.根据权利要求41所述的特定用途的生长抑素类似物,其中所述癌症是肉瘤。
43.根据权利要求42所述的特定用途的生长抑素类似物,其中所述肉瘤是促结缔组织增生性小圆细胞肿瘤。
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