CN1802166A - 用于粘膜和口服施用的包含hcg片段的组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及免疫学领域,更具体地涉及免疫介导的疾病如过敏症、自身免疫性疾病、移植相关性疾病和其他炎症性疾病。本发明特别涉及通过口服或粘膜施用含有基因调节性肽的药物组合物而对炎症性疾病进行全身性治疗。本发明提供了一种药物组合物,其用于粘膜施用以治疗患病对象,所述药物组合物包含药理学有效量的基因调节性肽或其功能性类似物以及药物学可接受的稀释剂。
Description
优先权要求
本申请要求以下申请的优先权:2003年4月8日向欧洲专利局(EPO)提交的EP 03076028.4;2003年4月8日向EPO提交的EP 03076029.2;2003年4月8日向EPO提交的EP 03076027.6;2003年4月8日向EPO提交的EP 03076026.8;2003年4月8日向EPO提交的EP 03076022.7;US 10/409,671;2003年4月8日向EPO提交的EP 03076021.9;2003年4月8日向EPO提交的EP 03076025.0;2003年4月8日向EPO提交的EP 03076024.3;2003年4月8日向EPO提交的EP 03076030.0;2003年4月8日向EPO提交的EP 03076023.5;以及2003年4月30日向中国专利局提交的CN 03131227.6。
技术领域
本发明涉及免疫学领域,更具体地涉及免疫介导的疾病如过敏症、自身免疫性疾病、移植相关性疾病和其他炎症性疾病。本发明特别涉及通过施用含有基因调节性肽的药物组合物来治疗炎症性疾病。
背景技术
当宿主受到有害物质、微生物入侵或损伤的威胁时,免疫系统产生细胞因子和其他体液和细胞因子,以炎症的形式作出应答以保护宿主。在大多数情况下,这种复杂的防御体系可成功地重建正常的体内平衡,不过在其他情况下,免疫学介质或炎症介质实际上对宿主可能是有害的。一些已经得到广泛研究的免疫性疾病和免疫系统介导的损伤的实例包括过敏性休克、自身免疫性疾病和免疫复合物疾病。
有关体液和细胞免疫学、分子生物学和病理学的最新进展已经改变了当前关于自身免疫作为免疫介导的炎症性疾病的因素的观念。这些进展增进了我们对抗体、B细胞和T细胞多样性的基本方面、天然免疫应答(由单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、天然杀伤细胞、肥大细胞、γδT细胞、补体、急性期蛋白等等实现)和适应性免疫应答(T和B细胞和抗体)或细胞和体液免疫应答的产生及其互相依赖、诱导(自身)耐受的机制以及针对自身抗原性组分的免疫学活性是如何产生的等问题的认识。
1900年以来,免疫学的核心思想一直是免疫系统正常情况下不会对自身产生反应。然而,最近已经清楚地认识到,自身免疫应答并非如曾经以为的那样,且并非所有的自身免疫应答均是有害的;一些应答在介导总体免疫应答上具有截然不同的作用。例如,一些形式的自身免疫应答,例如对主要组织相容性复合体(MHC)编码的细胞表面抗原的识别,以及抗自身个体基因型(idiotype)的抗个体基因型应答,对于完好的免疫系统的多样化和发挥正常的功能来说是重要的,实际上甚至是必需的。
显然,免疫系统的各种细胞(如T细胞)亚群之间维持了一种相互制衡的复杂系统,由此使得个体具有能够应对外来入侵者的免疫系统。就此而言,自身免疫在免疫系统中行使了调节的角色。
不过,现在认识到,对于很多人类和动物疾病,异常的自身免疫应答有时是原发的起因,而在其他情况下则是继发的作用者。自身免疫性疾病的类型往往相互重叠,且同一个体倾向于发生一种以上的自身免疫性疾病,对于那些患有自身免疫性内分泌病的个体来说是特别如此。自身免疫综合征可出现于淋巴增殖疾病、恶性淋巴细胞或浆细胞增殖疾病以及免疫缺陷病中,后者例如为高丙种球蛋白血症、选择性Ig缺乏和不同成分缺乏症。
自身免疫性疾病,例如系统性红斑狼疮、糖尿病、类风湿性关节炎、产后甲状腺功能紊乱、自身免疫性血小板减少,仅举数例,均以自身免疫性炎症性反应为特征,例如针对广泛分布的自身抗原性决定簇,或针对器官或组织特异性抗原。此类疾病可继发于仅仅针对一种抗原性靶位的免疫应答,或继发于针对多种自身抗原的免疫应答。在很多情形中,并不清楚自身免疫应答究竟针对的是未经改变的自身抗原,还是被例如病毒、细菌抗原和半抗原族(haptenic groups)等各种因素改变的(或模拟的)自身抗原。
目前尚未确立一种统一的观点来解释各种自身免疫性疾病的起因和发病机理。动物实验的研究支持这样一种认识,即自身免疫性疾病可能是由于不同个体之间各不相同的广谱遗传学和免疫学异常的结果,且取决于是否存在各种叠加的外源性(病毒、细菌)或内源性(激素、细胞因子、异常基因)促进因素而在一生中或早或晚地表现出来。不过,已经认识到这些不同疾病的一个共同之处在于它们均涉及炎症反应,且常常为全身性炎症反应。
显然,相似的阻止原发性自身免疫性疾病的相互制衡在其他免疫介导的疾病中也受到损害,这些疾病例如为过敏症(哮喘)、急性炎症性疾病如败血症或感染性休克、慢性炎症性疾病(即风湿性疾病、干燥综合征、多发性硬化)、移植相关性炎症性反应(移植物抗宿主病、输血后血小板减少)、以及许多其他的疾病,其中作为起因的抗原(至少在最初)可能不是自身抗原,但其中炎症反应主要是非所需的且对个体是有害的。
作为急性全身性炎症反应的一个具体实例,在此讨论一下败血症/SIRS的概念。败血症是一种综合征,其中例如由微生物侵入、损伤或者其他因素诱导产生的免疫介质诱导一种急性炎症状态,后者导致体内平衡异常、器官损害,并最终导致致死性休克。败血症是指由严重感染引起的一种全身性反应。患有败血症的患者通常表现为发热、心动过速、呼吸急促、白细胞增多以及局灶感染。血液或感染部位的微生物培养通常,但并不总是,呈阳性。当这种综合征导致低血压或多器官功能衰竭(MOSF)时,这种状态称为败血症或感染性休克。起初,微生物在感染灶增殖。微生物可侵入到血流中,导致血培养阳性,或者可在局部生长但释放多种物质进入血流。这些物质中的致病性成分可分为两种基本类型:内毒素和外毒素。内毒素通常为微生物结构性成分,例如来自葡萄球菌的磷壁酸抗原或来自革兰氏阴性微生物的内毒素如LPS。外毒素(例如中毒性休克综合征毒素-1或葡萄球菌肠毒素A、B或C)由微生物合成并直接释放。正如其名称所提示的,这两种类型的细菌毒素均具有致病性,促进自血浆蛋白前体或细胞(单核细胞/巨噬细胞、内皮细胞、中性粒细胞、T细胞等等)释放大量内源性的、来自宿主的免疫性介质。败血症/SIRS是针对各种各样的侵害(这种侵害特别是感染因素例如细菌感染,但非感染性侵害也是熟知的和常见的)的急性全身性炎症反应。引起败血症/SIRS中所见的全身性炎症反应的是由各种免疫性介质激活的免疫性过程,这些免疫性介质例如是细胞因子、趋化因子、一氧化氮以及体内其他的免疫介导性化合物。这些免疫性介质引起败血症/SIRS中常见的威胁生命的全身性疾病。但在另一方面,这些免疫性介质在局部是必需的,例如作为有效的抗细菌反应,不同的是,当其释放入循环中时则具有潜在的危害。这些介质释放入循环后可引起互为因果的正反馈作用,导致全身进一步释放这些介质,最终导致严重的疾病,例如多器官衰竭和死亡。至关重要的炎性介质为肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、组织生长因子-β(TGF-β)、干扰素γ、白介素(IL-1、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-12、IL-23、IL-40,等等)、一氧化氮(NO)、花生四烯酸代谢物和前列腺素1和2(PGE1和PGE2),等等。
实际上,败血症或脓毒血症涉及血液中存在致病性微生物或其毒素以及与此相关的全身性炎症性疾病。个体发生败血症的关键在于该个体感染了微生物,由于所述微生物出现于受累个体的血液中或者由于该个体的血液中出现所述微生物的毒素,而引起全身性释放免疫性介质。仅当所述出现引起了涉及并影响整个肌体的全身性疾病时,才称为败血症。
因此,败血症局限于那些特征在于个体的血液中出现微生物或其毒素的情况,且同时(分别)局限于所述个体对所述微生物的全身性反应或所述个体对所述毒素的全身性反应。在此,败血症包括严重的败血症和感染性休克,其中严重的败血症涉及的是伴有器官功能障碍的败血症,而感染性休克涉及的是伴有低血压或伴有灌注异常或同时伴有两者的败血症。SIRS涉及的是败血症中所见的一类严重全身性疾病,但其同时也涉及那些血液中未出现致病性微生物或其毒素的全身性炎症性疾病。
个体发生SIRS的关键在于出现一些免疫性介质及其造成的影响,所述免疫性介质产生涉及且影响整个肌体的全身性疾病。这种全身性免疫学应答可以是多种临床侵害的结果,所述临床侵害例如创伤、烧伤以及胰腺炎。此外,烧伤患者无论是否合并呼吸道损伤通常均表现出由全身性炎症引起的临床相。术语“全身性”炎症反应综合征(SIRS)即被用来指代患有这样一种病症的患者的体征和症状。SIRS的严重程度自出现心动过速、呼吸急促、发热和白细胞升高,到出现难治性低血压,乃至出现休克和多器官系统功能障碍的最为严重的程度,而表现不一。对于遭受热损伤的患者,引起SIRS的最常见的原因是烧伤本身。败血症,即出现感染或菌血症的SIRS,也很常见。反应过度的免疫系统可引起代谢、心血管、消化以及凝血等系统的病理学改变。细胞和体液机制均参与了这些疾病过程,并在各种烧伤和败血症模型中得到了广泛的研究。术语全身性炎症反应综合征(SIRS)由American College of ChestPhysicians/Society for Critical Care Medicine(ACCP/SCCM)联合会于1992年推荐使用,用于描述一种全身性炎症反应过程,而与其原因无关。这一提议的基础在于临床和实验室研究结果表明,多种情况,无论是感染性还是非感染性(即烧伤、缺血性再灌注损伤、多发性创伤、胰腺炎),均诱发宿主产生相似的反应。必需满足两种以上的下列情况才能做出SIRS的诊断:
体温>38℃或<36℃;
心率>90次/分;
呼吸频率>20/分或Paco2<32mmHg;
白细胞计数>12.000/μl、<4000/μL、或不完全成熟(杆状)型>10%
所有这些病理生理学改变必须是在没有其他已知诱因(例如化疗引起的粒细胞减少和白细胞减少)的情况下自基线出现的急性变化。
作为亚急性或慢性全身性炎症反应的一个具体代表,在此讨论自身免疫性炎症性疾病例如糖尿病的临床表现。非肥胖性糖尿病(NOD)小鼠是自身免疫性疾病的模型,在此为胰岛素依赖型糖尿病(IDDM),其主要临床表现是血葡萄糖水平升高(高血糖症)。所述的血葡萄糖水平升高的原因是胰腺的胰岛中产生胰岛素的β细胞受到自身免疫性炎症破坏。其伴有胰岛周围和内部的大量细胞侵润(胰岛炎(insulitis),这些细胞是CD4+和CD8+T淋巴细胞、B淋巴细胞、巨噬细胞和树突状细胞的异质性混合物。此外,在亚急性和慢性炎症中,至关重要的炎性介质是肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、组织生长因子-β(TGF-β)、干扰素γ、白介素(IL-1、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-12、IL-23、IL-40)、一氧化氮(NO)、花生四烯酸代谢物和前列腺素1和2(PGE1和PGE2),等等。
NOD小鼠模型中的原发性炎症反应是由炎性介质介导的并针对β细胞,这种炎症反应是发生IDDM的根源性事件。当NOD小鼠尚未出现糖尿病时即发生持续针对β细胞的炎症。与该人类疾病相同,糖尿病发病是通过一种独特的MHC II类基因与多种非连锁基因座之间的多因子相互作用而介导的。此外,NOD小鼠极好地证明了遗传与环境以及原发性与继发性炎症反应之间的重要的相互作用,例如,其临床表现取决于各种外界条件,最重要的是NOD小鼠所处环境中的微生物负荷。在糖尿病阶段,小鼠(以及确诊糖尿病的人类患者)的炎症反应是多种多样的,这是由血糖水平高引起血管损害产生的全身性组织损害的结果,同样,炎性介质被释放,且继发性炎症活跃,导致全身性炎症,但其给患者带来的后果却比前一阶段看起来要炎症的多。
对于NOD小鼠中的明显的自身免疫,针对各种抗原检测到的绝大多数抗原特异性抗体和T细胞应答均被测定为糖尿病患者中的自身抗原。了解这些自身抗原在NOD糖尿病中的作用有助于将针对致病性自身抗原的、导致糖尿病阶段的起初的炎症反应与所观察到的作为伴随症状的继发性炎症反应进一步区分开。
通常,T淋巴细胞在引发免疫介导的疾病过程中具有关键的作用。CD4+T细胞可分为至少两种亚型,即Th1和Th2。活化的Th1细胞分泌IFN-γ和TNF-α,而Th2细胞产生IL-4、IL-5和IL-10。Th1细胞关键性地参与产生有效的细胞免疫,而Th2细胞有助于产生体液和粘膜免疫以及过敏症,包括嗜酸性粒细胞和肥大细胞的活化和产生IgE。一些研究在小鼠和人类的糖尿病与Th1表型之间建立了关联。另一方面,Th2T细胞是相对无害的。一些人甚至认为Th2 T细胞实际上可能具有保护作用。已经发现,CD4+T细胞能够将糖尿病传递给原初受者(
)的原因并不在于由TCR本身所识别的抗原特异性,而是在于T细胞应答的表型特性。强烈分化的Th1 T细胞将疾病传递给NOD新生小鼠,而Th2 T细胞则不会,尽管其被活化并携带与致糖尿病Th1 T细胞群相同的TCR。此外,进行共转移后,Th2 T细胞不能改善Th1诱导的糖尿病,既便将Th2细胞以超过10倍的量进行共转移也是如此。
简言之,促成急性和全身性炎症的至关重要的病理生理学事件是组织损伤,组织损伤后释放了引发炎症过程的炎性介质,特别是细胞因子。这可以由机械创伤或热创伤造成的组织直接损伤的结果,也可以是由免疫性或炎性介质诱导的细胞损伤的结果,例如见于缺血再灌注损伤后或所述组织发生微生物感染过程中。细胞损伤导致急性释放促炎性细胞因子。如果损伤严重,例如广泛组织损伤,可释放极大量的细胞因子,结果是诱导全身性炎症反应。宿主对这种全身性炎症反应的(急性或慢性)适应能力取决于反应的程度、反应持续的时间、以及宿主的适应能力。
本发明涉及肌体对重要的生理学过程进行调节的内在途径,并基于WO99/59617、WO01/72831和PCT/NL02/00639中所提出的认识。
这些在先申请公开了小的基因调节性肽,其天然存在于孕妇体内,并来自于妊娠过程中产生的胎盘促性腺激素如人绒毛膜促性腺激素(hCG)的蛋白水解降解。这些肽(在其活性状态下通常仅为大约4至6个氨基酸)被发现具有卓越的免疫学活性,它们可以通过调节编码炎性介质如细胞因子的基因的表达而发挥活性。令人惊异地,发现hCG的降解产生了一连串的肽,这些肽有助于维持孕妇的免疫学体内平衡。这些肽是天然的自身物质,其平衡免疫系统以确保母亲保持健全的免疫系统,而同时其胎儿在孕期不会被过早排异,相反却被安全地携带于母体中直至出生。
通常认为,蛋白质的最小降解产物其自身不具有特别的生物学功能(除作为免疫系统的抗原以外),而现在认识到,肌体实际上常规利用其产生的蛋白质的蛋白水解降解这一正常过程来产生重要的基因调节性化合物,即一些调控肌体自身基因表达的短肽。显然,肌体利用的是由其自身基因编码的完整蛋白质的小降解产物所调控的基因调控系统。
早已知道,在妊娠过程中,母体系统处于一种暂时性免疫调变状态,其抑制了母体针对胎儿的排异反应。与此相矛盾的是,在妊娠过程中,母亲对感染的抵抗力通常是增强,且发现其可更好地抵抗如风湿病和多发性硬化等自身免疫性疾病的临床症状。因此,对胎儿的保护不能被解释为仅仅是免疫抑制的结果。根据上述3个申请中所提出的观点,可以理解母体保护与胎儿保护之间的免疫学平衡。
已经发现hCG的某些短的降解产物(即一些短肽,其能够容易地合成,如果需要可进行修饰,且可用作药物组合物)对由NFκB家族支配的促炎性或抗炎性细胞因子级联具有主要的调节活性,NFκB家族是至关重要的转录因子家族,其处于调控那些塑造肌体免疫应答的基因表达的中枢。
妊娠过程中产生的绝大部分hCG是由胎盘细胞产生的,胎盘是母体和胎儿的细胞和组织接触最密切且最需要进行免疫调变以防止排异反应的器官。在胎盘局部产生的这些来自hCG降解的基因调节性肽立即平衡母体与胎儿之间的这片“无主之地(no-mans land)”中的促炎性或抗炎性细胞因子级联。由于是由典型的胎盘细胞即滋养层细胞产生的,这些肽可跨过细胞外间隙;进入免疫系统的细胞并通过调变NFκB介导的细胞因子基因的表达而发挥其免疫调变活性,由此阻止胎盘处的免疫应答。
发明内容
在此推测,在妊娠妇女中观察到的对自身免疫性疾病的发生及其严重程度的有益影响,其原因在于体内衍生于hCG的肽的总体过剩;不过,这些影响不能被估计过高,这可以简单地理解为,如果仅仅是因为体内由胎盘产生的肽总体被稀释,那么距离胎盘越远,所能看到的针对预防胎儿排异反应的免疫调变活性就越小。但是,决不应该认为这些肽的免疫调变和基因调节活性仅仅出现于孕期且仅仅存在于胎盘;男人和女人均产生hCG,例如在垂体,并且大自然一定会在更大程度上利用肽的这些基因调节活性。
因此,利用基因调节性肽及其衍生物的药用潜力,本发明提供了一种新的治疗途径。实际上,无论是通过基因阵列的在硅片上(in silico)表达谱研究,还是对处理的免疫细胞的体外研究,还是在以基因调节性肽处理实验动物的体内研究,均发现了那些由NFκB所驱动的、各自或协同指挥肌体免疫应答的促炎性细胞因子级联或抗炎性细胞因子级联的特异性上调或下调的证据。同样,考虑到NFκB是疾病的一种主要的效应分子(A.S.Baldwin,J.Clin.Invest.,2001,107:3-6),使用衍生于hCG的基因调节性肽为治疗多种人类和动物疾病提供了重要的前景,并可由此筛选出那些有助于保持母体免疫系统平衡以维持孕期安全的具有药用潜力的确切物质。
附图说明
图1:以基因调节性肽4+5+6进行粘膜治疗(实验3,LQGV+GVLPALPQ+VLPALP(分别为SEQ ID NO:1、23和4))使得不成熟的MP20强阳性骨髓细胞的百分数显著增加。
具体实施方式
本发明涉及通过给患有疾病或被认为患有疾病的个体经粘膜施用、优选地经口服施用一种药物组合物来治疗所述个体,所述药物组合物包含药理学有效量的基因调节性肽或其功能性类似物以及药物学可接受的稀释剂。特别适用的药物学可接受的稀释剂是无菌水或等张盐溶液,例如0.9%盐水或磷酸缓冲液(PBS)。在一个优选的实施方式中,本发明涉及通过给患有疾病或被认为患有疾病的个体经粘膜施用、优选地经口服施用一种药物组合物来治疗所述个体,所述药物组合物包含药理学有效量的两种或两种以上基因调节性肽或其功能性类似物以及药物学可接受的稀释剂。基因调节性肽的施用剂量可以有相当宽的范围。活性分子的施用浓度的低限受限于化合物的功效,而浓度的高限受限于化合物的溶解度。具体患者的最佳剂量应该而且能够通过参考一些相关因素而确定,例如患者的病情、体重和年龄以及有关医生或医学专家的其他考虑。
因此本发明涉及将调节性肽药物组合物经粘膜、优选地经口服施用于个体,以便在所述患者的整个肌体中产生对细胞基因表达的全身性调变。该基因调节性肽的有用的实例可选自寡肽LQG、AQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、LQGA(SEQ ID NO:3)、VLPALPQVVC(SEQ ID NO:21)、VLPALP(SEQ ID NO:4)、ALPALP(SEQ ID NO:5)、VAPALP(SEQ ID NO:6)、ALPALPQ(SEQ ID NO:7)、VLPAAPQ(SEQ ID NO:8)、VLPALAQ(SEQ ID NO:9)、LAGV(SEQ IDNO:10)、VLAALP(SEQ ID NO:11)、VLPALA(SEQ ID NO:12)、VLPALPQ(SEQ ID NO:13)、VLAALPQ(SEQ ID NO:14)、VLPALPA(SEQ ID NO:15)、GVLPALP(SEQ ID NO:16)、GVLPALPQ(SEQ IDNO:23)、LQGVLPALPQVVC (SEQ ID NO:17)、VVCNYRDVRFESIRLPGCPRGVNPVVSYAVALSCQCAL (SEQ IDNO:24)、RPRCRPINATLAVEK(SEQ ID NO:25的1-15位氨基酸)、EGCPVCITVNTTICAGYCPT(SEQ ID NO:25的16-35位氨基酸)、SKAPPPSLPSPSRLPGPS(SEQ ID NO:26)、SIRLPGCPRGVNPVVS(SEQID NO:27)、LPGCPRGVNPVVS(SEQ ID NO:18)、LPGC(SEQ IDNO:19)、MTRV(SEQ ID NO:20)、MTR、VVC、QVVC(SEQ ID NO:29)及其功能性类似物或衍生物。功能性类似物例如可见于来自妊娠妇女的尿液成分或商品化的hCG制剂,至少见于那些含有相当量的hCG断裂产物并具有基因调节活性的商品化制剂中,但是,使用此类尿液成分甚或商品化hCG制剂的一个缺点在于,它们可能不含有(足够量的)活性化合物,因此优选合成的肽。
本发明的药物组合物中的基因调节性肽优选为至多15个氨基酸,不过,已经发现更小的分子特别有效。令人惊异地,本发明在此提供了这样一种观点,即局部施用于粘膜的小肽可全身性调变或调节基因表达。口服治疗是优选的,但是本发明也提供了除口服以外的其他粘膜治疗方式。优选的肽是较大的多肽的断裂产物,所述多肽例如是绒毛膜促性腺激素(CG)和生长激素或生长因子如成纤维细胞生长因子、EGF、VEGF、RNA 3′末端磷酸环化酶和CAP18,或其合成物。优选用于口服治疗的是小于5个氨基酸的肽,即长度为3或4个氨基酸。一般而言,此类调节性肽序列可衍生于由真核细胞和/或原核细胞产生的任何多肽分子的蛋白质,且本发明提供了这样的观点,即多肽的断裂产物、优选地为具有在此提供的大小的、天然地作为基因调节性肽参与调变基因表达的寡肽,可通过粘膜施用以产生全身性作用。特别是提供了可自β-人绒毛膜促性腺激素(β-hCG)、优选地可自带切口的(nicked)β-HCG获得或衍生的(合成)基因调节性肽。以往认为,β-hCG的断裂产物通过调节基因表达而参与免疫调变(WO99/59671、WO01/72831、PCT/NL02/00639)或参与衰竭综合征的治疗(WO97/49721),但这些出版物中没有给出其与全身性调变基因表达的关系,特别是其通过局部施用于粘膜或通过粘膜施用与全身性调变基因表达的关系。当然,这样的基因调节性肽或其功能性等价物或衍生物可以得自或衍生于那些可被断裂或蛋白水解的且与基因调节级联关系密切的其他蛋白质。优选地,肽信号分子得自具有至少10个氨基酸的肽,例如具有氨基酸序列MTRVLQGVLPALPQVVC(SEQ ID NO:30)、SIRLPGCPRGVNPVVS(SEQ ID NO:27)、VVCNYRDVRFESIRLPGCPRGVNPVVSYAVALSCQCAL(SEQ IDNO:24)、RPRCRPINATLAVEKEGCPVCITVNTTICAGYCPT(SEQ IDNO:25)、CALCRRSTTDCGGPKDHPLTC(SEQ ID NO:31)、SKAPPPSLPSPSRLPGPS(SEQ ID NO:26)、CRRSTTDCGGPKDHPLTC(SEQ ID NO:32)、TCDDPRFQDSSSSKAPPPSLPSPSRLPGPSDTPILPQ(SEQ ID NO:33)的肽。
实施例
无意于受到理论的束缚,本发明人认为已经发现了一种出乎预料的基因调节模式,其对疾病的口服或粘膜治疗法具有深远的影响。多肽,例如内源性CG、EGF等,以及病原体多肽例如病毒、细菌或原虫多肽,均易于断裂为不同的寡肽,例如通过细胞内蛋白水解。细胞内广泛存在不同的蛋白水解酶,例如在真核细胞的溶酶体或蛋白酶体系统中。产生的断裂产物中有一些是长度为3至15个氨基酸、优选地4至9个氨基酸、最优选地4至6个氨基酸的寡肽,令人惊异的是这些寡肽并非对细胞没有任何功能或影响,而正如在此所证实的那样,其有可能通过内源性多肽断裂的反馈机制作为信号分子参与基因表达调控,这一点可通过例如LQGV(SEQ ID NO:1)、VLPALPQVVC(SEQ ID NO:21)、LQGVLPALPQ(SEQ ID NO:17)、LQG、GVLPALPQ(SEQ ID NO:23)、VLPALP(SEQ ID NO:4)、VLPALPQ(SEQ ID NO:13)、GVLPALP(SEQID NO:16)、VVC、MTRV(SEQ ID NO:20)、和MTR等肽对基因转录因子如NFκB的活性或转移的调节而证实。上述这些肽的合成物以及这断裂产物的功能性类似物或衍生物,可用于调变细胞中的基因表达和用于纠正基因表达的错误的方法或用于全身性疾病的粘膜或口服治疗法中。寡肽如LQG、AQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV、LQGA(SEQ IDNO:3)、VLPALP(SEQ ID NO:4)、ALPALP(SEQ ID NO:5)、VAPALP(SEQ ID NO:6)、ALPALPQ(SEQ ID NO:7)、VLPAAPQ(SEQ IDNO:8)、VLPALAQ(SEQ ID NO:9)、LAGV(SEQ ID NO:10)、VLAALP(SEQ ID NO:11)、VLPALA(SEQ ID NO:12)、VLPALPQ(SEQ IDNO:13)、VLAALPQ(SEQ ID NO:14)、VLPALPA(SEQ ID NO:15)、GVLPALP(SEQ ID NO:16)、GVLPALPQ(SEQ ID NO:23)、LQGVLPALPQVVC(SEQ ID NO:17)、SIRLPGCPRGVNPVVS(SEQ IDNO:27)、SKAPPPSLPSPSRLPGPS(SEQ ID NO:26)、LPGCPRGVNPVVS(SEQ ID NO:18)、LPGC(SEQ ID NO:19)、MTRV(SEQ ID NO:20)、MTR、VVC、或其功能性类似物或其较长序列的三聚体或四聚体衍生物(包括断裂产物)是特别有效的。具体而言,优选用于口服施用的是LQG、QVV、PALP(SEQ ID NO:34)、AQG、LAG、LQGV(SEQ IDNO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、和LAGV(SEQ ID NO:10)。
在一个优选的实施方式中,本发明涉及经粘膜施用、优选地经口服施用一种药物组合物来治疗患有或被认为患有炎症性疾病的个体,所述药物组合物包含药理学有效量的基因调节性肽,所述基因调节性肽能够调节编码炎性介质例如细胞因子的基因的表达。可纳入制药用途用来通过粘膜施用治疗疾病且特别是炎症性疾病的基因调节性肽是那些天然存在于妊娠妇女体内和来自于妊娠过程中产生的胎盘促性腺激素如人绒毛膜促性腺激素(hCG)经蛋白水解断裂的肽,不过,本领域人员同样可以容易地合成这些肽的具有等同功能或类似活性的合成变体和修饰物,并可容易地测试其活性,例如通过动物实验,例如在此所述的以NOD小鼠进行实验。在另一个实施方式中,本发明提供了用于粘膜施用的药物组合物,其包含基因调节性肽或其功能性类似物,并提供了基因调节性肽或其功能性类似物在制备用于粘膜施用的药物组合物中的用途。这种组合物最为适合施用于粘膜表面部位、口腔内表面和舌面、(上、下)消化道表面、鼻和(上、下)呼吸道的粘膜表面,而考虑到粘膜表面通常可透过大多数长度小于9个氨基酸、优选地小于7个氨基酸、例如3或4个氨基酸的基因调节性肽,因此其常常不只影响到其所施用的部位,同时也最为适合用于对全身即整个肌体进行治疗。
本发明人在此提出有关细胞生物体中基因调节的调节因子的生物学和生理学特性的一种观点,由此能够加速作为基因调节物的人工或合成化合物的鉴别和开发,并能够加速其作为新的化学本体(chemical entity)在制备用于粘膜施用的药物组合物中的用途以及通过粘膜施用基因调节性肽而治疗炎症性疾病的用途。许多可通过生物体内源性蛋白质的蛋白水解断裂作用而产生的、或可通过病原体蛋白质的蛋白水解断裂作用(即当宿主生物体内存在该病原体的过程中)而产生的小肽,对所述生物体的细胞施加通常为非常特异性的基因调节活性,本发明人提供的认识在于,当这些小肽通过粘膜摄取方式(例如通过口服、直肠施用、鼻部喷雾、上呼吸道气雾剂施用,等等)施用时,实际上甚至可在全身水平施加这种活性。在一个具体的实施方式中,本发明对于研究者有重要价值,有助于在质和量上加深有关通过以粘膜施用(例如口服)的药物组合物治疗个体以调控个体的NFκB启动的基因表达和产生的炎症性反应的全身性机制。
这一观点来自于两方面。在一个用于测试粘膜摄取基因调节性肽的影响的实验中发现,在非糖尿病性NOD小鼠的颊膜囊中每日一次滴加下调NFκB的肽,对这些小鼠的糖尿病的总体发生情况产生了预想不到的有益影响。显著降低了胰岛炎症(糖尿病发病机理的主要炎症)的发生率。在另一个实验中,给已经发生糖尿病的NOD小鼠饮用含有或不含下调NFκB的肽的水,也观察到了有益的影响,由血管损害引起的典型的继发性和全身性炎症的临床后果得以显著减轻,其中饮用水治疗导致治疗组与非治疗组相比其体格状况明显更好。在粘膜或口服施用包含基因调节性肽(一种妊娠期产生的人绒毛膜促性腺激素(hCG)及其蛋白水解断裂产物)的功能性类似物的药物组合物的小鼠中观察到了类似的结果,不过,观察到了剂量和效果的批次差异,可能反映了所使用的调节性肽的浓度的批次差异。
基于这些观点,本发明还提供了一种用于鉴别或获得适合于粘膜或口服施用的基因调节性肽的筛选方法,其中所述基因调节性肽包含能够(无论是在体外还是在实验性患病动物如猴或小的实验动物如大鼠或小鼠等的体内)调变细胞的基因表达的肽或其或其功能性衍生物或类似物,所述方法包含通过粘膜途径给所述动物提供至少一种肽或其衍生物或类似物,并确定所述动物对治疗的反应或所述动物中一或多种基因的表达或基因转录因子的活性和/或核转移(nuclear translocation)。特别有用的是所述肽的长度为3至15个氨基酸,更加优选的是其中所述肽的长度为3至9个氨基酸,最优选地其中所述肽的长度为3或4至6个氨基酸。
功能性衍生物或类似物在此涉及例如可通过测定肽或其类似物或衍生物对基因表达或有关转录因子的核转移(例如NFκB测试中的NFκB或AP-1测试中的AP-1)或通过现有技术中的其他方法而测定的基因调节作用或活性。片段可以在一侧或两侧更短或更长一些(即1或2个氨基酸),但仍旧具有功能活性。
本发明所提供的筛选方法还包含确定所述基因转录因子是否调节细胞因子的转录,这例如可通过测定被处理的细胞或动物内的细胞因子的转录产物水平或其实际存在情况,或者其中所述基因转录因子包含NFκB/Rel蛋白,或通过确定所述动物所表达的至少一种感兴趣的基因或所述动物所表达的多种基因的相对上调和/或下调而实现,这可使用基因芯片技术容易地进行。
当然,本发明的目的在于提供用于粘膜施用的药物组合物,例如口服施用,所述药物组合物可作为信号分子用于调变细胞基因表达并可通过采用本发明的筛选方法而鉴别或获得。在此已经提供了作为NFκB/Rel蛋白介导的基因表达的调变剂(modulators)的有用的信号分子,下文还将详述。本发明还提供了所述信号分子在制备用于(例如通过抑制NFκB/Rel蛋白的活化)调变基因表达的药物组合物中的用途,或其在制备用于治疗灵长类动物或家畜的药物组合物中的用途。
小肽甚至断裂产物可具有生物学活性这一点是已知的。来自于内源性的或病原体的蛋白质的蛋白水解断裂产物可例如通过蛋白酶体系统常规产生,并呈递于I或II类主要组织相容性复合体(MHC)。此外,已经认识到那些熟知的神经肽(也称为肽类神经递质)或小的肽类激素,例如抗利尿激素、垂体后叶素、促甲状腺素释放激素、促性腺激素释放激素、生长抑素、胃泌素、胆囊收缩素、P物质、脑啡肽、神经降压素(neurotensin)、血管紧张素、及其衍生物或等价物,具有通常通过细胞表面受体相互作用介导的不同的生物学活性。此外,现已知某些小的且富含精氨酸或赖氨酸或脯氨酸(即含有50%以上的精氨酸、或50%以上的赖氨酸、或50%以上的脯氨酸,或者含有50%以上的精氨酸和赖氨酸、或50%以上的精氨酸和脯氨酸、或50%以上的赖氨酸和脯氨酸,或者50%以上的精氨酸和赖氨酸和脯氨酸残基)的肽具有不同的膜通透特性,这种膜通透特性可具有生物学活性。在此所用的基因调节性肽不同于熟知的神经肽或肽类激素,也不同于上述富含精氨酸或赖氨酸或脯氨酸的肽。
本发明涉及适合于粘膜施用以对疾病进行全身性治疗的小肽,其中通过粘膜施用所述小肽,所述粘膜施用可对个体的疾病或病症产生全身性的影响。基因调节性肽的粘膜应用和全身性影响是令人惊讶的。优选地,本发明的肽是小肽,最优选地为4至6个氨基酸的肽,2至3个氨基酸的肽也是非常可行的,7至15个氨基酸虽然也是可行的,但变得比较不适合用于粘膜施用,而10至15个氨基酸或更大的肽优选地被断裂为较小的、在功能上更具活性的片段。
如所述的,本发明提供了这样一种观点,即那些可通过生物体内源性蛋白质的蛋白水解断裂作用而产生或获得的小肽、或那些可通过病原体蛋白质的蛋白水解断裂作用(即当宿主生物体内存在该病原体的过程中)而产生或获得的小肽,对所述生物体整个肌体的细胞可施加通常为非常特异性的且全身性的基因调节活性,即使是仅仅将其施用于所述生物体的粘膜表面时也是如此。这一观点产生了一种关于全身性措施的直接启示:通过获得有关小(寡)肽或其修饰物或衍生物(在此通称为引导肽(lead peptide))在粘膜施用后的全身性调节基因表达的能力或倾向的信息而实施在此所提供的方法来鉴别信号分子,并产生了一种要尝试并测试改变皮内、经皮或皮下施用的启示。
可通过任何粘膜途径、且有可能通过透过皮肤而将基因调节性肽施用和导入体内。所述肽或其修饰物和衍生物可作为本体而施用,且可作为通过与无机酸(例如盐酸、氢溴酸、高氯酸、硝酸、硫氰酸、硫磺酸、和磷酸);或与有机酸(例如甲酸、乙酸、丙酸、乙醇酸、乳酸、丙酮酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、和反丁烯二酸);或与无机碱(例如氢氧化钠、氢氧化铵、氢氧化钾);或与有机碱(例如单、双、三烃基和芳基胺和取代的乙醇胺)反应形成药物学可接受的酸或碱酸或碱加成盐而施用。选定的肽及任何衍生的本体还可缀合DMSO、转移肽(translocating peptides)、糖、脂质、其他多肽、核酸和PNA;并作为缀合物在原位起作用或在到达靶组织或器官后释放于局部而起作用。
本发明还提供了一种用于治疗患病个体的药物组合物,所述药物组合物包含药理学有效量的基因调节性肽以及药物学可接受的稀释剂。具体而言,本发明提供了一种用于粘膜施用的药物组合物,其包含基因调节性肽或其功能性类似物,并提供基因调节性肽或其功能性类似物在制备用于粘膜施用的药物组合物中的用途。在一个优选的实施方式中,本发明提供了用于粘膜施用的药物组合物,其包含两种或两种以上基因调节性肽或其功能性类似物,并提供了两种或两种以上基因调节性肽或其功能性类似物在制备用于粘膜施用的药物组合物中的用途。
在一个实施方式中,优选地所述药物组合物的形式适合于粘膜施用。在一个更加优选的实施方式中,所述适合于粘膜施用的形式选自喷剂、液体和凝胶,且优选地具有水性基质。在一个更加优选的实施方式中,本发明提供了用于治疗患有疾病或病症的患者的药物组合物,所述药物组合物包含药理学有效量的基因调节性肽以及药物学可接受的稀释剂,其中所述药物组合物的形式适合于口服施用。优选地所述适于口服施用的形式选自胶囊、片剂、液体、口服悬液、乳剂和粉剂。
尽管可通过已知的用于制备类似化合物的其他方法制备所述基因调节性肽(例如通过采用固相合成法),在本申请的详细描述部分提供了一种制备基因调节性肽的方法。在制备过程中,可使用的溶剂例如可以是N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、1-丁醇、2-丁醇、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、己烷、二乙醚、水、乙酸、及其他溶剂。在制备所述基因调节性肽中也可使用含有钯或钼的催化剂。
无论以何种方式制得,基因调节性肽与药理学可接受的有机酸或无机酸形成药理学可接受的盐,有机酸或无机酸例如为盐酸、溴化氢、反丁烯二酸、磷酸、抗坏血酸、酒石酸、柠檬酸、乳酸、马来酸、棕榈酸及其他已知的酸。特别优选的是盐酸盐和乙酸盐。可通过将所述基因调节性肽与酸反应而得到酸加成的盐。
使化合物结晶化的方法可参见Chase et al.,Remington′sPharmaceutical Sciences(16th ed.,Mack Publishing Co.,Easton.PA,U.S.A.,1980)(″Remington′s″),1535页。
结晶形式的基因调节性肽可用于制备多种剂型,如喷洒用粉剂、重建用粉剂、片剂研制剂(例如分散片剂和皮下片剂)、其他片剂等等。
含有结晶形式的基因调节性肽的药物组合物优选地以单位剂型配药,例如片剂、胶囊、丸剂、粉剂、颗粒、栓剂、无菌胃肠外溶液或混悬液以及非胃肠外溶液或混悬液,均含有合适量的所述基因调节性肽的药用可接受的盐。
用于制备此类剂型的方法和组成是本领域人员已知的。例如,Remington′s在1535至1552页公开了制备粉剂的方法及其组成。吹入剂见1552页,吹入器见1792页。制备含有活性充分的片剂和丸剂的方法和组成见Remington′s,1553页至1584页。包被药用剂型并制备缓释药物的方法见Remington′s,1585-1613页。将这些内容并入本文作为参考。
也可将结晶形式的基因调节性肽加入到用于植入患者体内的装置中。此类装置及其可采用的聚合物以及两者的制备方法可参见美国专利No.3,773,919、4,767,628、和4,675,189。例如,可将足量的结晶形式的基因调节性肽加入到PLAGA植入体中以便将基因调节性肽(例如每天5mg,达一个月)释放入患者体内。
含有所述结晶的药物组合物相对于无定形产物(amorphous product)的一个优势在于,含有结晶盐产物的药物组合物具有两倍于无定形产物的生物利用度,这样在特定粘膜处可仅需要含有活性成分的绝对量的一半,由此可降低吹入的或以其他方式施用的成分的量并降低组合物的最终成本。所述粘膜可包括鼻粘膜和颊粘膜。
尽管所述含有结晶形式的基因调节性肽药物组合物可与佐剂如助溶剂一起配制,但这不是必需的。可仅将药物组合物中的结晶形式的基因调节性肽(即结晶形式的所述基因调节性肽的酸加成的盐)施用于例如鼻粘膜,这是具有优势的。原因之一在于某些佐剂不适合长期施用。然而,对于摄入所述基因调节性肽的具体个人来说长期施用可能是必需的。另一个优势在于佐剂一定会占据药物组合物的一个部分,而该部分可能更适合用于基因调节性肽以便降低粘膜不适。
不过,如果需要,可在配制品中使用合适的助溶剂、缓冲剂、溶胀剂等等。缓冲剂优选地为那些能够保持所述基因调节性肽处于非离子化形式的缓冲剂。
施用的结晶形式的酸加成盐/基因调节性肽的剂量一般取决于所治疗的疾病的种类、患者的类型、年龄、健康状况、体重、以及同时采用的(如果有的话)治疗的类型和治疗的时间长短和频率。
所以施用的剂型可随治疗过程而变化。为了治疗疾病,要给患者施用化合物足够长的时间以减轻患者所患疾病的相关症状。这是可以改变的,不过,超过2个月的时间是特别优选的。症状减轻后可停用所述化合物,以确定具体的患者是否仍然需要该治疗。
要预防出现炎症性疾病,并由此减少治疗的需要,可在将来的某时将化合物施用于被认为易感于炎症性疾病的人(例如正在接受细胞毒药物如长春新碱的患者;糖尿病患者;酗酒者;等等),只要其被认为是易感的。预防性施用化合物的疗程是可变的,不过,超过2个月的时间是同样是优选的。如果该人被认为具有的对炎症性疾病的易感性不再存在,则可停止使用所述化合物。但是,如果疾病的成因没有消失(例如就糖尿病而言),该人可终身需要施用所述化合物。
示例性地,施用的活性化合物的剂量水平可以为(鼻内)每天0.55mg至270mg之间。对于人类的治疗,优选地可采用的口服施用的每日剂量为8mg至120mg之间。
本发明提供了用于口服施用的药物组合物,其包含基因调节性肽或其功能性类似物,并提供了基因调节性肽或其功能性类似物在制备用于口服施用的药物组合物中的用途。在一个优选的实施方式中,本发明提供了用于口服施用的药物组合物,其包含两种或两种以上的基因调节性肽或其功能性类似物,并提供了两种或两种以上基因调节性肽或其功能性类似物在制备用于口服施用的药物组合物中的用途。
用于口服施用的剂量单位可包括一或多种基因调节性肽。术语“剂量单位”是指物理学分离的单位,其适合于作为人或动物的单个剂量,每个剂量单位含有根据要达到的所需效果而计算出的预先确定量的活性物质(如基因调节性肽)。
用于制备此类剂量单位的方法和组合物是本领域人员已知的。例如,标准的参考文献公开了用于制备含有活性成分的片剂和丸剂的方法和组成,可参见Chase et al.,Remington′s Pharmaceutical Sciences.(16thed.,Mack Publishing Co.,Easton,Pa.,U.S.A.,1980)(″Remington′s″),1553至1584页。制备粉剂的方法及其组成见该参考文献1535至1552页。用于包被药用剂型的方法见Remington′s,1585至1593页。
为制备剂量单位,例如片剂,预期可采用常规的各种添加剂,例如填充剂、着色剂、聚合物粘合剂,等等。一般而言,只要不干扰活性化合物的功能,在一或多种组合物中可使用任何药用可接受的添加剂。
可与所述组合物一同施用的合适的载体包括适量的乳糖、淀粉、纤维素衍生物等等。乳糖是优选的载体,也可以使用载体的混合物。
制备用于口服施用的药物组合物的方法包括将预先确定量的肽与预先确定量的载体混合,并将混合物转化为第一剂量单位(如通过以所述混合物及任何所需的赋型剂进行胶囊填充或片剂成型)。
制备本发明的基因调节性产物的优选的方法包括以熟知的方法将所需剂量的基因调节性肽加入到片剂中。含有不同量和不同类型的基因调节性肽的片剂或其他剂量单位的颜色可以是不同的,并可置于例如泡罩片剂的不同部分。
在另一个实施方式中,本发明提供了用于直肠施用的药物组合物,例如栓剂,其包含基因调节性肽或其功能性类似物,并提供了所述基因调节性肽或其功能性类似物在制备用于直肠施用的药物组合物中的用途。
在另一个实施方式中,本发明提供了用于皮下或经皮施用的药物组合物,其包含所述基因调节性肽或其功能性类似物,并提供了基因调节性肽或其功能性类似物在制备用于皮下或经皮施用的药物组合物中的用途。
在此提供的用于粘膜施用或通过皮肤施用的药物组合物特别适合用于通过抑制NFκB/Rel蛋白介导的细胞因子活化而调变基因表达。
NFκB/Rel蛋白是一组结构上相关的且在进化上保守的蛋白质(Rel)。熟知的是c-Rel、RelA(p65)、RelB、NFκB1(p50及其前体p105)、和NFKB2(p52及其前体p100)。绝大多数NFκB二聚体是转录活化因子;p50/p50和p52/p52同二聚体抑制其靶基因的转录。所有NFκB/Rel蛋白均具有高度保守的NH2-末端Rel同源结构域(RHD)。RHD负责DNA结合、二聚化、并与被称为IκB的抑制性蛋白质相关联。在静息细胞中,NFκB/Rel二聚体结合于IκB并在胞浆中保持无活性形式。IκB是多基因家族(IκBα、IκBβ、IκBγ、IκBepsilon、Bcl-3、和前体Rel蛋白质p100和p105)的成员。其具有的多拷贝的锚蛋白重复序列通过RHD与NFκB相互作用(蛋白质-蛋白质相互作用)。在合适的刺激下,IκB被IκB激酶(IKK)磷酸化,被遍在蛋白连接酶复合体遍在蛋白化,并被26S蛋白酶体降解。NFκB被释放并转移至细胞核内以启动基因表达。
NFκB对基因表达的调节包括天然免疫应答:如由细胞因子IL-1、IL-2、IL-6、IL-12、TNF-α、LT-α、LT-β、GM-CSF调节;表达粘附分子(ICAM、VCAM、内皮细胞白细胞粘附分子[ELAM])、急性期蛋白(SAA)、诱导型酶(iNOS和COX-2)以及抗微生物肽(β-防卫素)。对于过继性免疫,MHC蛋白、IL-2、IL-12和IFN-α受到NFκB调节。总体免疫应答的调节包括调节那些在凋亡的调节中至关重要的基因(c-IAP-1和c-IAP-2、Fas配体、c-myc、p53和细胞周期蛋白D1。
考虑到NFκB和有关的转录因子是最重要的促炎性转录因子,且考虑到本发明提供了适于粘膜施用的、能够全身性抑制NFκB且同样能够抑制其他促炎性转录因子的基因调节性肽及其功能性类似物或衍生物(在此也称为NFκB抑制剂),本发明提供了用于全身性调变NFκB活化的基因表达的方法和组合物,特别是用于抑制表达,并由此抑制关键的促炎性途径。在一个优选的实施方式中,通过口服施用所述基因调节性肽,以便在全身,而不是其所施用的粘膜表面,发挥其活性。
通过粘膜施用(例如口服施用)而全身性抑制该促炎性途径的能力的结果是广泛而深远的。
一方面,提供了一种新的治疗途径,其使用粘膜施用或口服施用的基因调节性肽及其衍生物的药用潜能以产生目的在于调变NKκB介导的疾病的全身性应答。此前,本发明人给出了证据说明,通过基因阵列的在硅片上表达谱研究,对处理的免疫细胞的体外研究,以及在以基因调节性肽处理实验动物的体内研究,均发现了那些由NFκB所驱动的、各自或协同指挥肌体免疫应答的促炎性细胞因子级联或抗炎性细胞因子级联的特异性上调或下调。同样,考虑到NFκB是疾病的一种主要的效应分子,使用衍生于hCG的基因调节性肽通过口服或其他粘膜施用,为治疗多种人类和动物疾病提供了重要的前景,并由此筛选出那些有助于保持母体免疫系统平衡的具有全身性药用潜力的确切物质,从而通过粘膜施用且优选地通过口服施用基因调节性肽而维持孕期安全。
NFκB调变的疾病最先见于此前已经讨论过的炎症性疾病。
可采用在此提供的药物组合物进行口服治疗的病症优选地包括亚急性或慢性炎症性疾病,例如I型或II型糖尿病、风湿性疾病、干燥综合征、多发性硬化、移植相关性免疫应答如移植物抗宿主病、输血后血小板减少、亚急性和慢性移植排异反应、先兆子痫、类风湿性关节炎、炎症性肠病、神经或精神疾病的炎症性部分、动脉硬化、哮喘、过敏症和慢性自身免疫性疾病。特别是口服治疗全身性自身免疫性疾病可非常有助于治疗患有慢性、免疫介导的炎症,例如自身免疫性疾病。可如此治疗的自身免疫性疾病分非限制性实例包括:桥本氏甲状腺炎、原发性粘液水肿性甲状腺毒症、恶性贫血、自身免疫性萎缩性胃炎、Addison病、早期绝经、胰岛素依赖型糖尿病、僵体综合征、肺出血肾炎综合征、重症肌无力、男性不育、寻常型天疱疮、类天疱疮、交感性眼炎、晶状体抗原性葡萄膜炎、多发性硬化、自身免疫性溶血性贫血、特发性血小板减少性紫癜、特发性白细胞减少、原发性胆汁性肝硬化、慢性活动性肝炎、原因不明性肝硬化、溃疡性结肠炎、干燥综合征、类风湿性关节炎、皮肌炎、多肌炎、硬皮病、混合结缔组织病、盘状红斑狼疮和系统性红斑狼疮。
本发明因此也涉及治疗神经系统疾病的炎症成分或所谓的神经免疫性疾病,如精神分裂症,躁狂抑郁症及其他双相性精神障碍,产后精神病and孤独症。本发明提供了用于调变对象的神经系统疾病的方法,其包含将基因调节性肽或其功能性类似物提供给所述对象。本发明还提供了NFκB下调性肽或其功能性类似物在制备用于治疗神经系统疾病的药物组合物中的用途。
本发明提供了用于调变对象的神经系统疾病的方法,其包含给所述对象口服提供基因调节性肽或其功能性类似物,特别是其中所述调节性肽下调基因转录因子(例如NFκB/Rel蛋白)的转移和/或活性。优选的用于通过口服治疗以调变神经系统疾病的肽是LQG、QVV、PALP(SEQID NO:34)、AQG、LAG、LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ IDNO:2)、或LAGV(SEQ ID NO:10)。所述肽也用来制备用于治疗神经系统疾病的药物组合物,特别是其中所述肽或类似物选自在经LPS刺激的RAW264.7细胞或未经LPS刺激的RAW264.7细胞中具有NFκB下调活性的肽类似物。
本发明还涉及口服治疗多发性硬化,且特别涉及治疗在该疾病的进展期所见的炎症性损害,如反复急性发作,即通常所知的多发性硬化的发或恶化,即复发性/缓解性疾病(relapsing/remitting disease)。本发明提供了用于调变对象的例如多发性硬化中所见的复发性/缓解性疾病的方法,其包含经基因调节性肽或其功能性类似物口服提供给所述对象。
本发明具体提供了用于调变对象的例如多发性硬化中所见的复发性/缓解性疾病的方法,其包含给所述对象口服基因调节性肽或其功能性类似物,具体而言,其中所述基因调节性肽下调基因转录因子的转移和/或活性,优选地其中所述基因转录因子包含其转移和/或活性被抑制的NFκB/Rel蛋白。优选地当所述对象出现临床症状加重时口服施用这样的肽,优选地所述肽选自LQG、QVV、PALP(SEQ ID NO:34)、AQG、LAG、LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、LAGV(SEQ IDNO:10)。
本发明还提供了这样的NFκB下调性肽或其功能性类似物在制备用于治疗如多发性硬化中所见的复发性/缓解性疾病的药物组合物中用途。
因此,本发明还涉及糖尿病的治疗。本发明提供了用于调变对象的糖尿病的方法,其包含给所述对象口服基因调节性肽或其功能性类似物。本发明还提供了NFκB下调性肽或其功能性类似物在制备用于口服治疗糖尿病的药物组合物中的用途。
本发明提供了用于调变对象的糖尿病的方法,其包含给所述对象口服基因调节性肽或其功能性类似物,具体而言,其中所述调节性肽下调基因转录因子的转移和/或活性,所述基因转录因子例如为NFκB/Rel蛋白。用于通过口服治疗而调变糖尿病的肽优选地是LQG、QVV、PALP(SEQ ID NO:34)、AQG、LAG、LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ IDNO:2)、或LAGV(SEQ ID NO:10)。所述肽也可用于制备用于通过口服施用治疗糖尿病的药物组合物,特别是其中所述肽或类似物选自在经LPS刺激的RAW264.7细胞或未经LPS刺激的RAW264.7细胞中具有NFκB下调活性的肽类似物。
本发明还提供了用于治疗绝经期病症或绝经后病症(例如骨质疏松症)的方法,其包含以本发明的基因调节性肽进行口服或粘膜治疗,以全身性调变和抑制破骨细胞的分化并抑制TNF-α诱导的成骨细胞凋亡,由此限制骨结构的溶解,而后者在不再具有天然来源的hCG且因此缺乏如在此所示的来源于hCG的信号分子调变作用的绝经后妇女中十分显著。本发明因此提供了对骨骼疾病,例如骨质疏松症(其通常见于,但并不仅仅见于绝经后妇女),进行粘膜或口服治疗的方法。此外,在此提供的NO和TNF-α调变剂抑制牙周炎的炎症反应和骨丢失。此外,考虑到TNF-α活性与强直性脊柱炎的临床表现的炎症程度,本发明也涉及使用在此提供的基因调节性肽治疗脊柱炎。用于通过口服治疗而调变绝经期、绝经后或骨质疏松症的优选的为QVV、PALP(SEQ ID NO:34)、AQG、LAG、LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、或LAGV(SEQ ID NO:10)。
本发明还涉及口服或粘膜治疗缺血事件如中风或心肌梗死。
缺血事件是指组织的血液供应受阻。这种受阻使得受累血管内层的内皮组织变得具有“粘性”,并开始吸引循环的白细胞。结合于内皮细胞的白细胞最终迁移进入受累组织,导致显著的组织损伤。尽管急性心肌梗死和中风均不是由炎症直接导致,但急性缺血事件后出现的许多潜在的病理学和损伤是由在受累器官恢复血流的再灌注过程中的急性炎症性反应引起的。缺血组织的早期血流重建对阻止与氧供应和营养输送降低相关的细胞损伤的进展是至关重要的。这为将缺血时间降至最低是减小缺血损伤程度的唯一重要干预措施这一观点提供了依据。然而,已经充分认识到缺血组织的再灌注可引发一连串复杂反应,其反而会损伤组织。尽管已经提出了若干机制以试图解释缺血—再灌注损伤的发生机制,但绝大多数关注的焦点是活性氧和氮的代谢产物以及炎性白细胞的作用。除了局部的组织损伤,远处的器官也可受累,特别是当缺血后组织(例如肠道)的炎性反应强度非常高的情况下。缺血—再灌注损伤的远程效应最常见于肺和(心或脑)血管系统,并可导致发生全身性炎症反应综合征(SIRS)和多器官功能衰竭综合征(MODS),两者占三级转诊医院重症监护室(ICU)中死亡率的30-40%。
本发明提供了用于调变或治疗对象的这种缺血事件的方法,其包含给所述对象口服或粘膜施用基因调节性肽或其功能性类似物,具体而言,其中所述肽下调基因转录因子的转移和/或活性,优选地其中所述基因转录因子包含NFκB/Rel蛋白,且其中所述NFκB/Rel蛋白的转移和/或活性被抑制。对于粘膜或口服施用,优选地所述肽选自在经LPS刺激的RAW264.7细胞中具有NFκB下调活性的肽,特别是所述对象具有在所述缺血事件后发生再灌注损伤的风险。
为实现通过口服或粘膜施用进行快速临床干预,优选地所述肽选自在未经LPS刺激的RAW264.7细胞中具有NFκB下调活性的肽,然后可给所述对象施用溶栓剂,例如所述溶栓剂包含组织纤溶酶原活性。
此外,本发明提供了基因调节性肽,优选地所述肽包含NFκB下调性肽或其功能性类似物,在制备用于口服或粘膜治疗对象在发生缺血事件后出现再灌注损伤的药物组合物中的用途。用于口服治疗如再灌注损伤的最优选的肽是AQGV(SEQ ID NO:2)。
本发明还涉及口服或粘膜治疗如创伤或大手术后所见的免疫抑制作用。在美国,创伤后的所有晚期死亡中的60%是创伤后败血症所致。创伤患者易发生败血症的原因至少部分在于创伤、烧伤和出血后出现严重的细胞免疫抑制。对发生创伤或其他威胁生命的事件后的神经系统与免疫系统之间的关系了解甚少且还在研究中。最近的综述强调了创伤后自垂体-肾上腺轴释放的激素和儿茶酚胺的急剧上升的复杂性质,其可能是通过脊髓沿着受损组织的传入神经元而介导的。此外,通常存在免疫系统的广泛抑制。本发明提供了用于口服或粘膜治疗对象的免疫抑制状态的方法,其包含给所述对象口服或粘膜施用基因调节性肽或其功能性类似物。此类治疗特别适用于已经发生可能导致免疫抑制状态的创伤或大手术的对象。优选地所述肽或类似物上调基因转录因子的转移和/或活性,所述基因转录因子例如是NFκB/Rel蛋白AP-1蛋白。在一个更加优选的实施方式中,所述肽选自在未经LPS刺激的RAW264.7细胞中具有NFκB上调活性的肽;该治疗也特别适用于当所述对象具有发生反向抗炎症反应综合征(counter anti-inflammatory response syndrome)的风险的情况,特别是所述肽选自在经LPS刺激的RAW264.7细胞中具有NFκB上调活性的肽。其他治疗可包括给所述对象提供针对播散性血管内凝血的药剂,例如所述药剂包含活性的蛋白C活性。此外,本发明提供了基因调节性肽,具体为NFκB上调性肽或其功能性类似物,在制备用于口服或粘膜治疗对象的免疫抑制状态或反向抗炎症反应综合征的药物组合物中的用途。
本发明还涉及(兽)医学领域,并涉及口服或粘膜治疗患有医原性疾病的对象(无论是人或动物),即患有因医学治疗引起的问题或并发症的对象。由例如内科医生或外科医生的活动导致的医原性事件在现代医学中是常见的且通常可能是无法避免的。出现各种不良情况的原因可以是处理不当或疏忽,例如错误地选择或实施治疗、在手术过程中错误放置或忘记取出手术器械,等等。不过,大多数治疗性干预或手术,既便其本身的选择是正确的且实施是适当的,也可以,甚至是在其有益作用之外,导致患者出现不良情况,且通常是炎症性情况。此外,在感染性疾病中,既便是经过验证的治疗,例如抗生素或抗病毒治疗,也具有医原性不良反应,其通常涉及这些治疗恰恰所针对的微生物的裂解或破坏,以及微生物膜碎片和/或毒素的释放,而这又诱导释放其他促炎性细胞因子。无论原因如何,大多数医原性事件(在此被定义为因使用药物组合物或通过内科或外科操作对人或动物进行治疗而引起的病症或疾病)导致所述对象的细胞或组织的损伤、破坏或溶解,引起释放其他促炎性细胞因子。
本发明提供了用于治疗对象的医原性事件的方法,其包含给所述对象口服或粘膜施用基因调节性肽或其功能性类似物,特别是当所述肽调变基因转录因子如NFκB/Rel蛋白的转移和/或活性、或导致NFκB/Rel蛋白介导的细胞因子基因表达的抑制。当所述医原性事件包含所述对象的细胞或组织的破坏或溶解、或所述对象内的病原体的破坏或溶解的情况时,特别适合通过口服或粘膜治疗该对象,例如其中所述溶解的原因是以药物组合物治疗所述对象,例如该药物组合物选自抗原、疫苗、抗体、抗凝剂、抗生素、抗毒素、抗菌剂、抗寄生虫剂、抗原虫剂、抗真菌剂、抗病毒剂、细胞毒剂、细胞抑制剂、溶栓剂。当所述溶解的原因是以病毒例如溶解性噬菌体治疗所述对象时,该治疗也是有用的。本发明还提供了包含NFκB下调性肽或其功能性类似物的信号分子在制备用于口服或粘膜治疗对象在发生医原性事件后出现的促炎性细胞因子应答的药物组合物这的用途。
可以本发明的药物组合物进行粘膜或口服治疗的疾病或病症的其他实例包括急性炎症性疾病,例如(超)急性移植排异反应、败血症/SIRS(例如烧伤后)和急性自身免疫性疾病。
具体而言,本发明提供了口服或粘膜治疗急性全身性疾病如败血症/SIRS。败血症/SIRS是针对多种有害损伤(特别是感染如细菌感染引起的损伤,但也可以是熟知的且常见的非感染性损伤)的急性全身性炎症反应。见于败血症/SIRS的全身性炎症反应由免疫过程引起,所述免疫过程由多种免疫性介质如细胞因子、趋化因子、一氧化氮、以及肌体的其他介导免疫的化合物而激活。免疫性介质常见为败血症/SIRS中所见的引起威胁生命的全身性疾病。
本发明提供了用于治疗对象的败血症/SIRS的方法,其包含给所述对象口服或粘膜施用基因调节性肽或其功能性类似物,特别是当所述肽调变基因转录因子如NFκB/Rel蛋白的转移和/或活性、或导致NFκB/Rel蛋白介导的细胞因子基因表达的抑制的情况下。当所述败血症/SIRS的基础在于所述对象的细胞或组织正在被破坏或溶解、或所述对象内的病原体正在被破坏或溶解的时候,特别适合于通过口服或粘膜治疗该对象。本发明还提供了基因调节性肽,具体为NFκB下调性肽或其功能性类似物,在制备用于治疗对象的全身性炎症反应综合征或败血症的药物组合物中的用途。
基因调节性肽的基因调节活性,具体为如选自LQG、AQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、LQGA(SEQ ID NO:3)、VLPALP(SEQ ID NO:4)、ALPALP(SEQ ID NO:5)、VAPALP(SEQ IDNO:6)、ALPALPQ(SEQ ID NO:7)、VLPAAPQ(SEQ ID NO:8)、VLPALAQ(SEQ ID NO:9)、LAGV(SEQ ID NO:10)、VLAALP(SEQ IDNO:11)、VLAALP(SEQ ID NO:11)、VLPALA(SEQ ID NO:12)、VLPALPQ(SEQ ID NO:13)、VLAALPQ(SEQ ID NO:14)、VLPALPA(SEQ ID NO:15)、GVLPALP(SEQ ID NO:16)、LQGVLPALPQVVC(SEQ ID NO:17)、LPGCPRGVNPVVS(SEQ ID NO:18)、LPGC(SEQ IDNO:19)、MTRV(SEQ ID NO:20)、MTR、VVC的NFκB调节性肽的基因调节活性表现如下。经典地,很多基因并不是受进入细胞内的信号分子的调节,而是受结合于细胞表面特异性受体的分子的调节。细胞表面受体与其配体之间的相互作用可继而引起一连串的细胞内事件,包括所谓第二信使(甘油二酯、Ca2+、环核苷酸)的细胞内水平的变化。第二信使随后经由环AMP、环GMP、钙活化的蛋白激酶、和二酰基甘油(diaglycerol)活化的蛋白激酶C引起蛋白质磷酸化等改变。很多此类针对配体与细胞表面受体的结合的经典应答发生于细胞浆内,其并不导致细胞核内的基因立即活化。但是已知一些受体-配体相互作用可使得一组特异的且有限的基因发生迅速的细胞核内的转录活化,但在准确确定这种活化是如何实现的这方面进展很缓慢。在少数情况中,已经表征了应答于细胞表面信号的转录蛋白。
细胞表面相互作用引起的已有的非活化的转录因子被活化的最清楚的实例之一是核因子(NF)κB,其最初是因为其刺激B淋巴细胞内编码κ型免疫球蛋白轻链的基因的转录而鉴定的。κ基因中的NKκB的结合位点是十分清楚的(见例如P.A.Baeuerle and D.Baltimore,1988,Science242:540),这为分析是否存在该活性因子提供了分析方法。淋巴细胞的细胞浆中的所述因子与抑制剂形成复合物。以温和变性条件在体外处理分离的复合物可使所述复合物解离,由此释放出NKκB以结合其DNA位点。现已知多种刺激可引起活性NFκB在细胞内释放,所述刺激包括以细菌脂多糖(LPS)和细胞外多肽以及刺激细胞内磷酸激酶的化学分子(如佛波酯)处理细胞。因此,由许多可能的刺激引发的磷酸化事件可使NFκB转化为活性状态。所述活性因子然后转移至细胞核,其仅仅刺激那些具有活性NFκB的结合位点的基因的转录。本发明人发现如上所述的多种短肽对NFκB活性具有调节活性。
考虑到炎症反应参与介质的顺序释放以及循环的白细胞的募集,而白细胞在炎症区域被激活并释放出更多的介质(Nat.Med.7:1294;2001),本发明人认为可将NFκB调节性肽应用于医学领域,例如通过施用药物组合物,并提供了将其用于医学的方法。考虑到NFκB被广泛认为是疾病的一种主要的效应分子(A.S.Baldwin,J.Clin.Invest.,2001,107:3-6),因此众多人正在开发可用于治疗慢性和急性病症的安全的NFκB抑制剂。
本发明在此提供了,例如可与使用灌注液对移植物进行灌注的方法同时或分别进行的,以口服或粘膜施用的药物组合物治疗所述移植物的受者,所述药物组合物包含至少一种基因调节性肽,优选地为在此提供的NFκB下调性肽;由此可显著减轻由于移植物和/或受者中的NFκB活化而引起的缺血性或植入后损伤,延长移植物的存活和使用。现提供所述用途还可降低慢性移植排异反应的风险,提高移植物的存活。本发明提供了用于避免所述移植物的受者发生急性且特别是慢性移植排异反应、并提高移植物存活的方法,其包含给所述受者口服和粘膜施用基因调节性肽或其功能性类似物,在此也称为信号分子。优选地所述肽的长度为3至15个氨基酸,更优选地所述肽的长度为3至9个氨基酸,最优选地所述肽的长度为4至6个氨基酸。特别优选地,所述信号分子能够抑制NFκB/Rel蛋白的活性。
功能性类似物在此是指信号分子效应和活性,例如可通过测定相关转录因子的核转移而进行测定,例如NFκB采用NFκB分析法,而AP-1采用AP-1分析法,和通过采用在此所提供的其他方法。片段在其一端或两端可以略微小或略大(即1或2个氨基酸),但仍然产生功能活性。在本发明的一个实施方式中,用作信号分子或基因调节性肽的肽是化学修饰的肽。肽修饰包括磷酸化(如Tyr、Ser或Thr残基)、N端乙酰化、C端酰胺化、C端酰肼、C端连接甲酯、脂肪酸、磺基化(酪氨酸)、N端丹磺酰化、N端琥珀酰化、三棕榈酰-S-甘油基半胱氨酸(PAM3 Cys-OH)以及Cys残基的法呢基化。可在例如肽优化方法中对肽进行系统性化学修饰。
可采用各种已知的方法获得合成肽,这些方法包括固相肽合成(SPPS)和溶液相有机合成(SPOS)技术。SPPS是合成肽和小蛋白质的快速、简便的方法。C端的氨基酸典型地通过与接头分子形成酸不稳定性键连接于交联的聚苯乙烯树脂。该树脂不溶于合成法中所用的溶剂,因此可相对简单快速地洗去过多的试剂和副产品。肽或其功能性类似物、修饰物或衍生物可以其本体进行施用或以其药用可接受的酸或碱加成盐而施用,所述酸或碱加成盐可通过与无机酸(例如盐酸、氢溴酸、高氯酸、硝酸、硫氰酸、硫磺酸、和磷酸)反应形成;或与有机酸(例如甲酸、乙酸、丙酸、乙醇酸、乳酸、丙酮酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、和反丁烯二酸)反应形成;或与无机碱(例如氢氧化钠、氢氧化铵、氢氧化钾)反应形成;或与有机碱(例如单、双、三烃基和芳基胺和取代的乙醇胺)反应形成。所选的肽及任何衍生的本体还可缀合糖、脂质、其他多肽、核酸和PNA;并作为缀合物在原位起作用或在达到靶组织或器官后在局部释放。
应答于各种病理生理学信号和发育信号,NFκB/Rel转录因子家族被激活并在它们之间形成不同类型的异二聚体和同二聚体,以调节含有κB-特异性结合位点的靶基因的表达。NFκB转录因子是以Rel同源结构域为特征的相关蛋白质家族的异或同二聚体。它们形成两个亚家族,即含有活化结构域的亚家族(p65-RELA、RELB、和c-REL)和不含活化结构域的亚家族(p50、p52)。典型的NFκB是p65(RELA)和p50(NFκB1)的二聚体。在活化的NFκB二聚体中,已知p50-p65异二聚体参与增强靶基因的转录,而p50-p50同二聚体参与转录抑制。不过,已知p65-p65同二聚体对靶基因既具有转录激活活性也具有转录抑制活性。已经发现一些真核细胞基因的启动子中存在不同NFκB二聚体的具有不同亲和性的κB DNA结合位点,且活化的NFκB的同和异二聚体之间的平衡最终决定细胞内基因表达的性质和水平。术语“NFκB调节性肽”在此是指能够调变NFκB/Rel转录因子家族成员的激活的肽或其功能性类似物或修饰物或衍生物。特别适合用于本发明的方法和组合物的此类肽的实例选自VLPALPQVVC(SEQ ID NO:21)、LQGVLPALPQ(SEQ IDNO:22)、LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、GVLPALPQ(SEQ ID NO:23)、VLPALP(SEQ ID NO:4)、VLPALPQ(SEQ IDNO:13)、GVLPALP(SEQ ID NO:16)、VVC、MTRV(SEQ ID NO:20)、和MTR。调变NFκB的活化可增强靶基因的转录。此外,其也可导致靶基因的转录抑制。可在多层面调节NFκB的活化。例如,已经发现,IκB蛋白质对于非活性NFκB二聚体在细胞浆和细胞核之间的动态往返及其被磷酸化而终止和蛋白酶体降解、NFκB因子的直接磷酸化、乙酰化、以及活化的NFκB二聚体之间的NFκB亚单位的动态重组,均是NFκB活化以及NFκB介导的转录过程的关键调节步骤。因此,NFκB调节性肽能够调变受控于NFκB/Rel转录因子家族的基因的转录。调变包括转录的上调或下调。
术语“药物组合物”在此意在同时含盖活性调节性肽或类似物本身或含有调节性肽或类似物以及药用可接受的载体、稀释剂或赋形剂的组合物。可接受的肽的稀释剂例如为生理盐水或磷酸缓冲盐溶液。在所提供的特别有用的药物组合物中,所述基因转录因子包含NFκB/Rel蛋白。例如,为了对抗例如来自脑死亡供者的移植物发生缺血再灌注损伤,或为预防在移植物冷藏运输过程中的缺血再灌注损伤,在此推荐使用可抑制所述NFκB/Rel蛋白的转移和/或活性的药物组合物。该组合物可以是在此所述的移植物保藏液或灌注液,其包含基因调节性肽或其功能性类似物。所述的肽可选自LQG、AQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、LQGA(SEQ ID NO:3)、VLPALP(SEQ IDNO:4)、ALPALP(SEQ ID NO:5)、VAPALP(SEQ ID NO:6)、ALPALPQ(SEQ ID NO:7)、VLPAAPQ(SEQ ID NO:8)、VLPALAQ(SEQ IDNO:9)、LAGV(SEQ ID NO:10)、VLAALP(SEQ ID NO:11)、VLAALP(SEQ ID NO:11)、VLPALA(SEQ ID NO:12)、VLPALPQ(SEQ IDNO:13)、VLAALPQ(SEQ ID NO:14)、VLPALPA(SEQ ID NO:15)、GVLPALP(SEQ ID NO:16)、LQGVLPALPQVVC(SEQ ID NO:17)、LPGCPRGVNPVVS(SEQ ID NO:18)、LPGC(SEQ ID NO:19)、MTRV(SEQ ID NO:20)、MTR、VVC、或其功能性类似物,但也可选择其他的基因调节性肽。如上所述,在特定情况中,优选地所述药物组合物是高渗的。也可在所述灌注液中加入抗凝剂,例如肝素,或在预期移植物会出现播散性血管内凝血(DIC)的情况下(例如建议尸体供者)可在上述灌注液中加入(重组)活化蛋白C。在活化蛋白C溶解了引起缺血的弥漫性凝结物的情况下,灌注液中的NFκB调节性肽可有助于降低再灌注损伤。在大多数情况中,以所述保藏液或灌注液进行治疗包含在移植物自供者取出后给所述移植物提供所述信号分子。特别有用的是以上述经典的药物组合物之一进一步治疗所述受者,以进一步降低移植排异反应的风险,特别是对于移植物的HLA类型与受者的HLA类型不相合的那些情况更是如此。
本发明还提供了移植物保藏液或移植物灌注液,其包含作为信号分子的能够调变基因转录因子的转移和/或活性的肽或功能性类似物。
在一个具体的实施方式中,此液体还包含(重组)活化蛋白C,特别是对于所述基因转录因子包含NFκB/Rel蛋白或AP-1蛋白的情况。加入到此液体中的肽,例如LQG、AQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、LQGA(SEQ ID NO:3)、VLPALP(SEQ ID NO:4)、ALPALP(SEQ ID NO:5)、VAPALP(SEQ ID NO:6)、ALPALPQ(SEQ IDNO:7)、VLPAAPQ(SEQ ID NO:8)、VLPALAQ(SEQ ID NO:9)、LAGV(SEQ ID NO:10)、VLAALP(SEQ ID NO:11)、VLPALA(SEQ IDNO:12)、VLPALPQ(SEQ ID NO:13)、VLAALPQ(SEQ ID NO:14)、VLPALPA(SEQ ID NO:15)、GVLPALP(SEQ ID NO:16)、VVCNYRDVRFESIRLPGCPRGVNPVVSYAVALSCQCAL(SEQ IDNO:24)、RPRCRPINATLAVEKEGCPVCITVNTTICAGYCPT(SEQ IDNO:25)、SKAPPPSLPSPSRLPGPS(SEQ ID NO:26)、LQGVLPALPQVVC(SEQ ID NO:17)、SIRLPGCPRGVNPVVS(SEQ IDNO:27)、LPGCPRGVNPVVS(SEQ ID NO:18)、LPGC(SEQ ID NO:19)、MTRV(SEQ ID NO:20)、MTR、和VVC等等,可通过例如所述固相合成法制备。
应答于各种病理生理学信号和发育信号,NFκB/Rel转录因子家族被激活并在它们之间形成不同类型的异二聚体和同二聚体,以调节含有κB-特异性结合位点的靶基因的表达。NFκB转录因子是以Rel同源结构域为特征的相关蛋白质家族的异或同二聚体。它们形成两个亚家族,即含有活化结构域的亚家族(p65-RELA、RELB、和c-REL)和不含活化结构域的亚家族(p50、p52)。典型的NFκB是p65(RELA)和p50(NFκB1)的二聚体。在活化的NFκB二聚体中,已知p50-p65异二聚体参与增强靶基因的转录,而p50-p50同二聚体参与转录抑制。不过,已知p65-p65同二聚体对靶基因既具有转录激活活性也具有转录抑制活性。已经发现一些真核细胞基因的启动子中存在不同NFκB二聚体的具有不同亲和性的κB DNA结合位点,且活化的NFκB的同和异二聚体之间的平衡最终决定细胞内基因表达的性质和水平。术语“NFκB调节性肽”在此是指能够调变NFκB/Rel转录因子家族成员的激活的肽或其功能性类似物或修饰物或衍生物。NFκB的活化可调节基因以增强靶基因的转录。此外,其也可调节基因以导致靶基因的转录抑制。可在多层面调节NFκB的活化。例如,已经发现,IκB蛋白质对于非活性NFκB二聚体在细胞浆和细胞核之间的动态往返及其被磷酸化而终止和蛋白酶体降解、NFκB因子的直接磷酸化、乙酰化、以及活化的NFκB二聚体之间的NFκB亚单位的动态重组,均是NFκB活化以及NFκB介导的转录过程的关键调节步骤。因此,NFκB调节性肽能够调变受控于NFκB/Rel转录因子家族的基因的转录。调变包括转录的上调或下调。在一个优选的实施方式中,本发明的肽或其功能性衍生物或类似物可用于制备药物组合物。可用于加入到此药物组合物中的NFκB下调性肽的实例是VLPALPQVVC(SEQ ID NO:21)、LQGVLPALPQ(SEQ ID NO:22)、LQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、GVLPALPQ(SEQ ID NO:23)、VLPALP(SEQ ID NO:4)、VVC、MTR和环状LQGVLPALPQVVC(SEQ IDNO:17)。可采用(生物)分析方法发现更多的基因调节性肽和功能性类似物,例如在此提供了NFκB转移分析。最重要的NFκB下调性肽是VLPALPQVVC(SEQ ID NO:21)、LQGVLPALPQ(SEQ ID NO:22)、LQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、和VLPALP(SEQ ID NO:4)。这些肽也能够使细胞减少产生NO。在此也提供了包含至少两种寡肽或其功能性类似物的组合物的用途,所述至少两种寡肽或其功能性类似物各自能够下调NFκB,并由此能够使细胞减少产生NO和/或TNF-α,特别是其中所述至少两种寡肽选自LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、和VLPALP(SEQ ID NO:4)。有用的NFκB上调性肽是VLPALPQ(SEQ IDNO:13)、GVLPALP(SEQ ID NO:16)和MTRV(SEQ ID NO:20)。已经提到,可采用适当的(生物)分析方法发现更多的基因调节性肽。优选地,本发明所用的基因调节性肽是短肽。优选地,所述肽的长度为3至15个氨基酸,且能够调变基因表达,例如调变细胞中的细胞因子的基因表达。在一个优选的实施方式中,肽是能够通过细胞膜的信号分子,也就是说,肽具有膜通透性。更加优选地,其中所述引导肽长度为3至9个氨基酸,最优选地,其中所述引导肽的长度为4至6个氨基酸。
功能性衍生物或类似物在此涉及的是信号分子的效应或活性,例如其可通过测定相关转录因子的核转移而被测定,例如用于NFκB的NFκB分析,或用于AP-1的AP-1分析,或通过在此所述的其他方法测定。片段可以在一侧或两侧更短或更长一些(即1或2个氨基酸),但仍旧具有功能活性。这样的生物分析法包括用于获得肽或其修饰物调节基因表达的能力或倾向的有关信息的分析方法。以例如15体、或12体、或9体、或8体、或7体、或6体、或5体、或4体或3体的肽进行筛选,可得到形成相互作用位点的一段线性氨基酸的有价值的信息,并得以鉴别具有调节基因表达的能力或倾向的基因调节性肽。基因调节性肽可被修饰以改变其调节基因表达的能力或倾向这可通过体外生物分析如报道分子分析而容易地测定。例如,某个位点的某个氨基酸可以被具有相似或不同特性的另一个氨基酸取代。在寻找能够调变基因表达的信号分子时,涉及将各个氨基酸以丙氨酸残基进行系统性取代的丙氨酸(Ala)-取代筛选是对基因调节性肽的氨基酸组成进行修饰的合适的方法。当然,这种取代筛选或图谱分析也可以用Ala以外的其他氨基酸进行,例如使用D-氨基酸。在一个实施方式中,衍生自天然存在的多肽的肽被鉴定为能够调变细胞内基因的表达。随后,制备了该基因调节性肽的各种合成的Ala突变体。与所述基因调节性多肽相比较,自这些Ala突变体中筛选出调节基团表达的能力得到增强或提高的那些突变体。
此外,可使用D-和/或L-立体异构体化学合成基因调节性肽、或其修饰物或类似物。例如,制备了天然来源的多肽的逆向反转(retro-inverso)基因调节性肽。多肽逆向反转的概念(使用D-氨基酸以相反的顺序合成含有天然L-氨基酸的母序列)已经成功地用于合成肽。对肽键进行逆向反转修饰已经成为一种广泛应用的设计新的生物活性分子的拟肽方法,其已经应用于很多具有生物学活性的肽的家族。肽的序列、氨基酸组成和长度将影响是否可进行正确的合成和纯化。这些因素还决定了终产物的可溶性。通常,粗制的肽的纯度随长度的增加而降低。对于15个残基以下的序列,肽的产率通常是满意的,且制备此类肽通常不存在困难。肽的总体氨基酸组成是一个重要的设计变量。组成对肽的溶解性有很大影响。疏水性残基例如Leu、Val、Ile、Met、Phe和Trp含量高的肽,其要么在水性溶液中具有有限的溶解性,要么完全不溶。在这些情况下,难以将所述肽用于实验,且难以在需要的时候纯化所述肽。为达到良好的溶解性,应该将疏水性氨基酸的含量控制在低于50%,并保证每5个氨基酸中至少有1个带电荷的残基。在生理pH,Asp、Glu、Lys和Arg均具有带电荷的侧链。单个的保守性取代,例如以Gly取代Ala、或在N-或C-端加上一组极性残基,均可提高溶解性。含有多个Cys、Met、或Trp残基的肽也难以以高纯度获得,这部分是因为这些残基易于发生氧化和/或副反应。可能的话,要尽量减少序列中的这些残基。或者,可对一些残基进行保守取代。例如,可用正亮氨酸取代Met,而Ser有时可作为Cys的反应性较低的取代基。如果自一个蛋白质序列制备多个连续的或重叠的肽,改变每个肽的起始点可在亲水性和疏水性残基之间建立更好的平衡。改变各个肽中所含的Cys、Met、和Trp残基的数目可产生类似的效果。在本发明的另一个实施方式中,能够调变基因表达的基因调节性肽是化学修饰的肽。肽的修饰包括磷酸化(如Tyr、Ser或Thr残基)、N端乙酰化、C端酰胺化、C端酰肼、C端连接甲酯、脂肪酸、磺基化(酪氨酸)、N端丹磺酰化、N端琥珀酰化、三棕榈酰-S-甘油基半胱氨酸(PAM3Cys-OH)以及Cys残基的法呢基化。可在例如基因调节性肽优化方法中对基因调节性肽进行系统性化学修饰。
可采用各种已知的方法获得合成肽,这些方法包括固相肽合成(SPPS)和溶液相有机合成(SPOS)技术。SPPS是合成肽和小蛋白质的快速、简便的方法。C端的氨基酸典型地通过与接头分子形成酸不稳定性键连接于交联的聚苯乙烯树脂。该树脂不溶于合成法中所用的溶剂,因此可相对简单快速地洗去过多的试剂和副产品。
本文中所述的肽,例如LQG、AQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、LQGA(SEQ ID NO:3)、VLPALP(SEQ IDNO:4)、ALPALP(SEQ ID NO:5)、VAPALP(SEQ ID NO:6)、ALPALPQ(SEQ ID NO:7)、VLPAAPQ(SEQ ID NO:8)、VLPALAQ(SEQ IDNO:9)、LAGV(SEQ ID NO:10)、VLAALP(SEQ ID NO:11)、VLPALA(SEQ ID NO:12)、VLPALPQ(SEQ ID NO:13)、VLAALPQ(SEQ IDNO:14)、VLPALPA(SEQ ID NO:15)、GVLPALP(SEQ ID NO:16)、VVCNYRDVRFESIRLPGCPRGVNPVVSYAVALSCQCAL(SEQ IDNO:24)、RPRCRPINATLAVEKEGCPVCITVNTTICAGYCPT(SEQ IDNO:25)、SKAPPPSLPSPSRLPGPS(SEQ ID NO:26)、LQGVLPALPQVVC(SEQ ID NO:17)、SIRLPGCPRGVNPVVS(SEQ IDNO:27)、LPGCPRGVNPVVS(SEQ ID NO:18)、LPGC(SEQ ID NO:19)、MTRV(SEQ ID NO:20)、MTR、和VVC,是通过固相合成法,采用基于芴基甲氧基羰基(Fmoc)/叔丁基的方法,以2-氯三苯甲基氯化物树脂作为固相支持物,而制备的。以三苯甲基官能团保护谷氨酰胺的侧链。肽以手工方法合成。每个结合由以下步骤组成:(i)以二甲基甲酰胺(DMF)中的哌啶脱除α-氨基Fmoc-保护,(ii)在DMF/N-甲基甲酰胺(NMP)中将Fmoc氨基酸(3eq)与二异丙基碳二亚胺(DIC)/1-羟基苯并三唑(HOBt)结合,和(iii)在DMF/NMP中以乙酸酐/二异丙基乙胺(DIEA)给剩下的氨基官能团加帽。合成反应完成后,以三氟乙酸(TFA)/H2O/三异丙基硅烷(TIS)的95∶2.5∶2.5的混合物处理所述肽的树脂。30分钟后加入TIS直至脱色。将溶液真空干燥,以二乙醚沉淀肽。将粗制肽溶解于水(50-100mg/ml),并以反相高效液相色谱法(RP-HPLC)纯化。HPLC条件为:柱:Vydac TP21810C18(10×250mm);洗脱体系:0.1%TFA梯度体系(v/v,溶于水)(A)和0.1%TFA(v/v,溶于乙腈(ACN))(B);流速6ml/min;190-370nm测定吸光度。使用了不同的梯度体系。例如,对于肽LQG和LQGV(SEQ ID NO:1):10分钟100%A,继而线性梯度0-10%B,50分钟。例如,对于肽VLPALP(SEQ IDNO:4)和VLPALPQ(SEQ ID NO:13):5分钟5%B,继而线性梯度1%B/分钟。在40℃,低压条件下,通过旋转膜蒸发将收集到的级份浓缩至大约5ml。以乙酸盐形式的阴离子交换树脂(Merck II)在柱上洗脱2次使得残余的TFA与乙酸盐进行交换。将洗脱物浓缩并冻干28小时。随后将制备的肽溶解于PBS,备用。
RAW 264.7巨噬细胞得自美国典型培养物保藏中心(American TypeCulture Collection,Manassas,VA),培养于37℃,5%CO2,使用DMEM,含10%FBS和抗生素(100U/ml青霉素和100μg/ml链霉素)。细胞(1×106/ml)与肽(10μg/ml)孵育于2ml的体积中,培养8后将细胞洗涤并用于提取细胞核。
按照Schreiber et al的方法(Schrieber et al.1989,Nucleic AcidsResearch 17)制备核提取物和进行EMSA。简言之,通过细胞裂解继而细胞核裂解制备来自经肽刺激的或未经肽刺激的巨噬细胞的核提取物。将细胞悬于400μl缓冲液(10mM HEPES(pH 7.9),10mM KCl,0.1mM KCl,0.1mM EDTA,0.1mM EGTA,1mM DTT,0.5mM PMSF和蛋白酶抑制剂),充分震荡15s,4℃放置15min,15,000rpm离心2min。沉淀的核重悬于缓冲液(20mM HEPES(pH 7.9),10%甘油,400mM NaCl,1mM EDTA,1mM EGTA,1mM DTT,0.5mM PMSF和蛋白酶抑制剂),冰上放置30min,然后将裂解物在15,000rpm离心2min。将含有溶解的核蛋白的上清液置于-70℃直至用于电泳迁移率改变分析(EMSA)。
电泳迁移率改变分析如下进行:将来自对照(RAW 264.7)的和来自肽处理的RAW 264.7细胞的核提取物与32P标记的代表NFκB结合序列的合成的双链探针(5′AGCTCAGAGGGGGACTTTCCGAGAG 3′(SEQID NO:28))进行孵育。随后,按照生产商(Promega,Madison,WI)的说明,将探针以T4多核苷酸激酶进行末端标记。将退火的探针与核提取物进行孵育,具体如下:在EMSA中,结合反应混合物(20μl)含有溶于结合缓冲液中的0.25μg的聚(dI-dC)(Amersham Pharmacia Biotech)和20,000rpm的32P标记的DNA探针,结合缓冲液的组成为5mM EDTA,20%Ficoll,5mM DTT,300mM KCl和50mM HEPES。通过加入细胞提取物(10μg)起始结合反应并在室温持续30分钟。通过以6%聚丙烯酰胺凝胶进行电泳,将DNA-蛋白质复合物与游离的寡核苷酸分离。将胶干燥并曝光于x-光片。
转录因子NFκB参与多种基因的转录调节。制备来自以LPS和肽处理的RAW264.7细胞或来自以LPS处理的RAW264.7细胞的核蛋白提取物。为了确定所述肽是否调变NFκB转移进入细胞核,在这些提取物上进行EMSA。本发明人发现,这些肽的确能够调变NFκB的转移,因为标记的NFκB的寡核苷酸被降低了。在该实验中,显示出调变NFκB的转移的肽是:VLPALPQVVC(SEQ ID NO:21)、LQGVLPALPQ(SEQ IDNO:22)、LQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、GVLPALPQ(SEQ ID NO:23)、VLPALP(SEQ ID NO:4)、VLPALPQ(SEQ ID NO:13)、GVLPALP(SEQID NO:16)、VVC、MTRV(SEQ ID NO:20)、MTR。
RAW 264.7小鼠巨噬细胞培养于DMEM,含有10%或2%FBS、青霉素、链霉素和谷氨酰胺,37℃,5%CO2。细胞接种于12-孔板(3×106细胞/ml),总体积为1ml,2小时后,以LPS(E.coli 026:B6;DifcoLaboratories,Detroit,MI,USA)和/或基因调节性肽(1microgr/ml)进行刺激。孵育30分钟后,将板离心并收集细胞用于制备核提取物。根据Schreiber et al制备核提取物并进行EMSA。将细胞收集于管中,5分钟,2000rpm(每分钟的转数),4℃(Universal 30RF,HettichZentrifuges)。以冰冷的Tris缓冲盐(TBS pH 7.4)洗涤沉淀,并重悬于400μl的低渗缓冲液A(10mM HEPES pH 7.9,10mM KCl,0.1mMEDTA,0.1mM EGTA,1mM DTT,0.5mM PMSF和蛋白酶抑制剂鸡尾酒(CompleteTM Mini,Roche))中,并置于冰上15分钟。加入25微升10%NP-40,离心样品(2分钟,4000rpm,4℃)。收集上清液(细胞浆成分)存放于-70℃,以50μl缓冲液A洗涤含有细胞核的沉淀,重悬于50μl缓冲液C(20mM HEPES pH 7.9,400mM NaCl,1mM EDTA,1mM EGTA,1mM DTT,0.5mM PMSF和蛋白酶抑制剂鸡尾酒以及10%甘油)。在4℃摇动样品至少60分钟。最后离心样品,将上清液(细胞核成分)存放于-70℃。
以Bradford试剂(Sigma)确定提取物中的最终蛋白质浓度。为进行电泳迁移率改变分析,合成了代表NFκB结合序列(5’-AGC TCA GAGGGG GAC TTT CCG AGA G-3’(SEQ ID NO:28))的寡核苷酸。100pmol的有义和反义寡聚物进行退火,按照生产商(Promega,Madison,WI)的说明,使用T4多核苷酸激酶以γ-32P-dATP对其进行标记。将核提取物(5-7.5μg)与75000cpm探针在含有0.5μg聚dI-dC(Amersham PharmaciaBiotech)的结合反应混合物(20微升)和结合缓冲液BSB(25mM MgCl2,5mM CaCl2,5mM DTT和20%Ficoll)中在室温孵育30分钟。以4-6%聚丙烯酰胺凝胶进行电泳(150V,2-4小时)将DNA-蛋白质复合物与游离寡核苷酸分离。将胶干燥并曝光于x-光片。转录因子NFκB参与多种基因的转录调节。制备分别来自LPS(1mg/ml)、肽(1mg/ml)或LPS+肽处理的和未处理的RAW264.7细胞的核蛋白提取物。为了确定这些肽是否调变NFκB转移进入细胞核,以这些提取物进行EMSA。这些肽能够调变NFκB的基础水平和LPS诱导的NFκB水平。在这个实验中,显示出抑制LPS诱导的NFκB的转移的肽是:VLPALPQVVC(SEQ ID NO:21)、LQGVLPALPQ(SEQ ID NO:22)、LQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、GVLPALPQ(SEQ ID NO:23)、VLPALP(SEQ ID NO:4)、VVC、MTR和环状LQGVLPALPQVVC(SEQ ID NO:17)。在这个实验中促进LPS诱导的NFκB的转移的肽是:VLPALPQ(SEQ ID NO:13)、GVLPALP(SEQID NO:16)和MTRV(SEQ ID NO:20)。VLPALPQVVC(SEQ IDNO:21)、LQGVLPALPQ(SEQ ID NO:22)、LQG和LQGV(SEQ ID NO:1)降低了细胞核中的NFκB的基础水平,而GVLPALPQ(SEQ IDNO:23)、VLPALPQ(SEQ ID NO:13)、GVLPALP(SEQ ID NO:16)、VVC、MTRV(SEQ ID NO:20)、MTR和LQGVLPALPQVVC(SEQ IDNO:21)升高了细胞核中的NFκB的基础水平。在其他实验中,QVVC也显示出调变NFκB转移进入细胞核(数据未显示)。
通过NFκB分析鉴别基因调节性肽的其他模式
细胞:细胞被培养于合适的培养基中,37℃,5%CO2。将细胞接种于12-孔板(通常1×106细胞/ml),总体积1ml,2小时后以调节性肽进行刺激,其中可存在或不存在其他的刺激,如LPS。孵育30分钟后将板离心并收集细胞用于制备细胞浆或核提取物。
核提取物:核提取物制备和EMSA可按照Schreiber et al.的方法(Schriber et al.1989,Nucleic Acids Research 17)进行。将细胞收集于管中,5分钟,2000rpm(每分钟的转数),4℃(Universal 30RF,HettichZentrifuges)。以冰冷的Tris缓冲盐(TBS pH 7.4)洗涤沉淀,并重悬于400μl的低渗缓冲液A(10mM HEPES pH 7.9,10mM KCl,0.1mMEDTA,0.1mM EGTA,1mM DTT,0.5mM PMSF和蛋白酶抑制剂鸡尾酒(CompleteTM Mini,Roche))中,并置于冰上15分钟。加入25微升10%NP-40,离心样品(2分钟,4000rpm,4℃)。收集上清液(细胞浆成分)存放于-70℃,以50μl缓冲液A洗涤含有细胞核的沉淀,重悬于50μl缓冲液C(20mM HEPES pH 7.9,400mM NaCl,1mM EDTA,1mM EGTA,1mM DTT,0.5mM PMSF和蛋白酶抑制剂鸡尾酒以及10%甘油)。在4℃摇动样品至少60分钟。最后离心样品,将上清液(细胞核成分)存放于-70℃。
可以Bradford试剂(Sigma)确定提取物中的最终蛋白质浓度。
EMSA:为进行电泳迁移率改变分析,合成了代表NFκB结合序列如(5’-AGC TCA GAG GGG GAC TTT CCG AGA G-3’(SEQ ID NO:28))的寡核苷酸。100pmol的有义和反义寡聚物进行退火,按照生产商(Promega,Madison,WI)的说明,使用T4多核苷酸激酶以γ-32P-dATP对其进行标记。将来自以调节性肽处理的或未处理的细胞的细胞浆提取物或核提取物(5-7.5μg)与75000cpm探针在含有0.5μg聚dI-dC(Amersham Pharmacia Biotech)的结合反应混合物(20微升)和结合缓冲液BSB(25mM MgCl2,5mM CaCl2,5mM DTT和20%Ficoll)中在室温孵育30分钟。或者,来自未处理的细胞的或来自以刺激物处理的细胞的细胞浆和核提取物也可在结合反应混合物和结合缓冲液中与探针孵育。以4-6%聚丙烯酰胺凝胶进行电泳(150V,2-4小时)将DNA-蛋白质复合物与游离寡核苷酸分离。将胶干燥并曝光于x-光片。肽可进行生物素化并与细胞孵育。然后以磷酸缓冲盐洗涤细胞,这些细胞是在存在或不存在特定刺激物(LPS,PHA,TPA,抗-CD3,VEGF,TSST-1,VIP或已知的药物等等)的条件下收集的。培养后,裂解细胞,将含有200微克蛋白质的细胞裂解物(全细胞裂解物、细胞浆成分或细胞核成分)与50微升的Neutr-Avidin-plus珠孵育1h,4℃,并恒定摇动。以裂解缓冲液在6000rpm离心1分钟,如此洗涤珠5次。将珠在0.05N NaOH中室温孵育1分钟以水解蛋白质-肽连键,由此洗脱蛋白质并进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,随后以琼脂糖缀合的抗NFκB亚单位抗体进行免疫沉淀或以针对所研究的靶向的抗体进行免疫沉淀。水解蛋白质-肽连键后,可以HPLS和质谱分析来分析样品。可采用生物传感器技术分析纯化的NFκB亚单位或细胞裂解物与生物素化的调节性肽之间的相互作用。肽可标记上FITC,并在存在或不存在各种刺激物的条件下与细胞孵育。培养后,可采用荧光显微镜、共聚焦显微镜、流式细胞术(细胞膜染色和/或细胞内染色)分析细胞,或制备细胞裂解物并采用HPLC和质谱分析进行分析。可采用NFκB转染的细胞(报道基因分析)和基因阵列技术来确定肽的调节作用。
HPLC和质谱分析分析:在存在或不存在(调节性)肽的条件下孵育纯化的NFκB亚单位或细胞浆/核提取物,以8N盐酸胍和0.1%三氟乙酸进行稀释(2∶1),注入以溶剂A(0.1%三氟乙酸)平衡的反相HPLC柱(Vydac C 18),并以梯度为0至100%的洗脱液B(90%乙腈溶于溶剂A)进行洗脱。收集含有NFκB亚单位的级份并浓缩。级份然后被溶解至合适的体积并可采用质谱分析进行分析。
实施例
本发明具体涉及神经系统疾病或所谓的神经免疫性疾病的治疗,优选地为口服治疗,所述疾病例如为精神分裂症、躁狂抑郁症及其他双相性精神障碍、产后精神病、孤独症、慢性疲劳综合征(CFS)、纤维肌痛综合征、阿耳茨海默病、情绪障碍和某些类型的应激。尽管这些综合征和/或疾病的病因和发病机制有很大不同,但实际上神经系统疾病在发病机制上具有共同的炎症性和免疫调变性途径。
患有心理学疾病的患者中存在的免疫异常的证据清楚地说明免疫系统参与了疾病的发生。神经免疫性疾病已经被认为是发生心理或神经病理学情况的共同致病因素。神经化学和免疫学证据指出发病机理存在多种途径;在此,我们讨论的是炎症性疾病在神经系统疾病中的作用。例如,慢性疲劳综合征是一种女性常见的疾病,通常在经前期加重且出现于体力活动后。体征和症状包括疲乏、肌痛和低热,这与输注细胞因子如白介素-1的患者所出现的情况相似。一般来说,在神经免疫性疾病的发生过程中,TNF-α家族和其他促炎性细胞因子在脑脊液(CSF)中明显升高,说明脑部存在炎症病灶,引起针对CNS的不同区域的大量破坏性和退行性反应。严重的情绪障碍是自青少年早期开始的引起丧失能力的主要原因和疾病负担的最主要原因,超过了心血管疾病、痴呆、肺癌和糖尿病。如上所述,炎性细胞因子和免疫细胞在情绪障碍的病理生理学中具有重要的作用,最近还发现,患有双相性精神障碍的患者中的T细胞和单核细胞具有较高的促炎性水平。成功治疗这些影响成人中枢神经系统(CNS)的破坏性和退行性疾病需要能够同时降低组织损伤的速度和程度,并恢复或替代被破坏的组织。神经影像学研究发现,成人的脑在应答组织损害时自发出现功能性组织结构。这种代偿机制的程度是有限的,因此需要开发积极的干扰方法。如果损伤是局限的或通过促炎性调节物导致CNS中的抑制或途径改变,替代单一一种神经递质、神经激素或营养因子是足够的。海马区是具有有丝分裂活性的神经元前体细胞的来源,其被认为可替代神经元和髓鞘细胞。控制这些细胞并维持其他细胞的健康和活性为慢性CNS疾病提供了一种新的观点和希望。一些区域如成人齿状回的细胞可以成为调控脑的免疫调变和生长支持及其自记忆和认知直至其内分泌和免疫学活性等功能的关键途径之一。由于具有复杂的特性,一些迄今尚未鉴定的环境因素与易感性基因之间的相互作用均可引起神经系统疾病。综合起来,这些因素引发一系列事件,包括免疫系统的参与、中枢神经系统、特别是轴突和神经胶质的急性炎症性损伤、功能恢复和结构修复、炎症后的神经胶质增生、以及神经退化。这一系列过程是以能够恢复的发作转变为遗留永久缺陷的发作为特征的临床过程的基础,这些发作通常称为心理疾病。
对于更加详细的实例,尽管存在数种类型的可能具有明显遗传学发病原因的孤独症(经常在出生后已经存在),但最常见的类型出现于正常出生之后很长时间以后,并与促炎性细胞因子失调相关联。根据新的流行病学调查,孤独症类疾病已经被认为是常见的儿童精神心理疾病。这些持续一生的疾病被证明具有很强的遗传学决定因素和多基因方式的遗传性,对此已经鉴定了一些孤独症易感区域。孤独症患者存在平行的免疫异常的证据支持免疫系统参与发病。在此简要介绍孤独症的分子遗传学进展以及最近出现的有关疾病发病率和引发因素的问题。就神经免疫假说分析了一些特定的神经系统疾病中的神经化学和免疫学证据。例如,妊娠和产后阶段是免疫系统的重要调变剂,且在妊娠期间的免疫抑制之后是产后免疫的激活。在另一个实例中,孤独症受到特定的食物过敏症甚至是早期应用疫苗的影响,所述疫苗可可改变天然或获得性免疫的调节并导致神经内分泌功能障碍。此外,神经系统疾病还与患者亲人的自身免疫性疾病相关联。Comi AM et al.(J Child Neurol 1999 Jun;14(6):388-94)评估了自身免疫性疾病的发病率以及孤独症的各种出生前和出生后事件,并采用问卷方式调查了61个孤独症患者和46个健康对照的家庭。孤独症患者的家庭中患自身免疫性疾病的数量更多;46%中有两个或两个以上患有自身免疫性疾病。随着患有自身免疫性疾病的家庭成员的数量从1个上升为3个,患孤独症的风险变得更高,其可能性比例(odds ratio)分别为从1.9上升至5.5。与对照(2%和4%)相比,在孤独症儿童的母亲和一级亲属中有更多人患自身免疫性疾病(16%和21%),可能性比例分别为8.8和6.0。在两组中最常见的自身免疫性疾病是1型糖尿病、成人类风湿性关节炎、甲状腺机能减退和系统性红斑狼疮。46%的孤独症组报道有亲属患有类风湿疾病,而对照为26%。出生前母亲泌尿道感染、上呼吸道感染和阴道感染;窒息;早产和颠痫在孤独症组中更加常见,不过这种差异不具有显著性。过敏症在对照组为39%,而在孤独症组仅为11%。孤独症中自身免疫性疾病数量的增加说明,免疫系统功能失调与多种环境因素相互作用,在孤独症的发病中起作用。根据Edelson SB和Cantor DS(Toxicol Ind Health 1998Jul-Aug;14(4):553-63),过去40年间医学技术的进展为孤独症的潜在神经学机制提供了证据。神经系统疾病谱行为中所见的各种神经功能异常的病因在当前似乎仍然没有结论,但越来越多的证据支持这样一种观点,认为长期暴露于有毒物,即异生素制剂(xenobiotic agents),可导致针对发育中的中枢神经系统的炎症反应,这可能是定义这些人群中的生理学和行为学数据的最佳模型。此外,对18个孤独症儿童进行血液分析发现,其中的16个儿童显示出一些毒性化合物的水平超过成人高限。在未发现毒性化合物水平升高的2例中,发现其D-葡糖二酸异常,提示异常的异生素影响了肝脏的解毒过程。因此提出异生素毒素与免疫系统功能异常的相互作用和持续性和/或进展性内源性毒性这样一种机制,认为其与孤独症谱中所出现的行为有关。Jyonouchi H et al(J Neuroimmunol 2001Nov 1;120(1-2):170-9)测定了具有发育迟缓和孤独症谱疾病的儿童(ASD,N=71)、发育正常的同胞(N=23)、和对照(N=17)儿童中的天然和过继性免疫应答,发现促炎性和调节性细胞因子的产生与患有孤独症谱疾病和发育迟缓的儿童的天然和过继性免疫应答之间存在明确的关联。脂多糖(LPS)是天然免疫的刺激剂,在其作用下,来自59/71(83.1%)的ASD患者的外周血单个核细胞(PBMC)产生的TNF-α、IL-1β、和/或IL-6高于对照PBMC产生的对照平均值(CM)(>2SD)。在没有刺激物的条件下,ASD PBMC产生了高于对照水平的促炎性/反向调节性细胞因子。在具有刺激物植物血球凝集素(PHA)、破伤风、IL-12p70和IL-18的情况下,根据刺激物的不同,来自47.9%至60%的ASD患者的PBMC产生了超过CM值>2SD的TNF-α。这些结果说明,在许多ASD儿童中,过度的天然免疫应答是NFκB诱导的细胞因子表达的结果,其中最为明显的是TNF-α的产生。此外,根据Messahel S et al(NeurosciLett 1998Jan 23;241(1):17-20),蝶呤类、新蝶呤和生物蝶呤天然存在于体液包括尿液中。已知新蝶呤水平升高与细胞免疫系统活化相关联,而生物蝶呤降低对于神经递质的合成是至关重要的。还有提示认为一些孤独症儿童可患有自身免疫性疾病。为了研究这一问题,上述作者还对一组学龄前孤独症儿童、其同胞和年龄相配的对照儿童的尿液中的蝶呤类进行了HPLC分析。与对照相比,孤独症儿童的尿液中的新蝶呤和生物蝶呤均升高,而其同胞显示出中间值。
在另一个实例中,慢性疲劳综合征(CFS)是一种临床情况,其特征为严重的疲乏无力和一组主要特征为主诉无法集中注意力和短期记忆障碍、睡眠障碍以及肌肉骨骼疼痛的症状。目前,只能在排除引起慢性疲劳性疾病的其他医学和精神原因之后才能诊断慢性疲劳综合征的。对于这种疾病目前还没有确诊的体征或明确的诊断测试。迄今也没有确定的治疗方法。最近的回顾性研究提示,一些患有慢性疲劳综合征的人可随时间而改善,但大多数的功能性受损持续多年。CFS的特征在于无法以已知的临床疾病解释的虚弱乏力,持续时间>6个月,活动水平较已往的健康人降低>50%,并伴有流感样症状(如咽痛、腺体肿大、低热、肌痛、关节痛、头痛)以及神经心理学表现(如注意力无法集中、活动耐力下降、和睡眠障碍)。CFS往往起病突然。经过细致研究其免疫学功能、活化和细胞因子失调,关于CFS的介导因素的理解已经有了相当大的进展。越来越多的独立研究报道了T和B淋巴细胞的异常和NK细胞功能异常,其中有研究者在NK细胞功能水平与疾病的严重程度之间建立了关联。鉴于在T细胞和细胞毒T细胞上测定到T细胞活化的标记物异常升高,因此建议该疾病被命名为慢性免疫激活综合征。
过去10年间,研究者证实患有CFS的个体具有显著升高的活化CD8+T细胞群体,降低的天然杀伤细胞(NK)细胞毒活性和淋巴增殖活性,血清肿瘤坏死因子(TNF)-α和β升高,以及在外周血单个核细胞(PBMC)中可检测到TNF-β、白介素(IL)-1β和IL-6的mRNA。CFS患者作为一个群体,与对照相比,其可溶性TNF受体I型(sTNF-RI)、sIL-6R和β2-微球蛋白(β2-m)水平显著升高,但IL-1受体拮抗剂(IL-1Ra)不升高。相关性和群体分布研究(包括淋巴表型分别和功能以及可溶性介质表达水平)揭示CFS患者中存在至少两种主要的非重叠的类别:1.TNF-α/β表达失调伴有血清IL-1α、IL-4、sIL-2R和IL-1Ra水平改变,PBMC相关的IL-1β、IL-6、和TNF-βmRNA的表达,以及T活化;或2.相关的sTNF-R1、sIL-6R和β2-微球蛋白表达失调和显著降低的淋巴增殖和NK细胞毒活性。此外,稳态应变(allostasis)-通过改变达到稳定性的能力-对于生存是至关重要的,而许多心理疾病的表现在于缺乏这种稳定性。通过稳态应变,自主神经系统、下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴、和心血管、新陈代谢和免疫系统保护肌体对抗内源性和外源性应激。对应激的这种适应性调节的代价是稳态应变负荷(allostatic load),即稳态应变系统(allostatic system)的长期活性过高或活性过低引起的损耗。
肌体对挑战的应答的核心是双重的,启动稳态应变应答(allostaticresponse)以起始复杂的适应过程,然后在危险过去之后关闭该应答。最常见的稳态应变应答涉及交感神经系统和HPA轴。对于这些系统,活化则自神经和肾上腺髓质释放儿茶酚胺,引起垂体分泌促肾上腺皮质激素。促肾上腺皮质激素转而介导肾上腺皮质释放皮质醇。失活使得系统回到皮质醇和儿茶酚胺分泌的基线水平,这通常发生于危险过去之后。不过,如果失活不充分将使得应激激素过多。经过数周、数月或数年,暴露于应激激素分泌过高导致所谓的稳态应变负荷及其免疫生理病理学结果。已经发现,一生过程中,稳态应变负荷可导致稳态应变系统损耗或耗竭。晚年的虚弱通常是稳态应变系统耗竭的结果。HPA轴的调节与认知之间的脆弱连接位于海马区。脑部该区域的损耗导致HPA轴失调和认知障碍。实际上,一些(但不是全部)老年人具有短暂的、阅读和空间记忆障碍以及HPA轴活性过高,所有这些均可以追溯到海马的炎症性损害。最近的数据显示,类似的情况也存在于具有无法解释的情绪障碍的年轻人中。在一种类型的稳态应变负荷中,一些稳态应变系统的不充分的应答引发其他稳态应变系统的代偿性增强。当一个系统不能充分应答于应激性刺激时,其他系统的活性回增强,这是因为该低活性的系统不能提供正常的反向调节。例如,如果面对应激时皮质醇分泌没有升高,那么炎性细胞因子(其受到皮质醇的反向调节)的分泌会升高。增强的炎症反应的不利结果是,例如,受累的个体会极易发生自身免疫和炎症性紊乱,后者通常因HPA轴的遗传决定的低反应性而加重。
此外,分娩后的数月是一些女性容易发生严重情绪障碍的时间。该疾病可对常规的精神治疗方法产生抗性。产后抑郁症或产后精神病的病例通常出现在已往具有严重抑郁或双相性精神障碍的女性。关于产后精神病是否是一种独立的诊断或其是否代表一种快速发展的精神病,即其是一种潜在的双相性(或躁狂抑郁型)精神障碍的表现,存在大量争论。迄今,现有的精神病学研究支持后一种观点。
本发明提供了用于治疗被认为患有神经系统疾病的个体的方法,其具体的目的在于减少神经免疫性疾病的心理学表现的发生频率,降低其持久的影响,且特别涉及治疗神经系统疾病或情绪障碍的炎症性成分,以缓解因释放额外的促炎性细胞因子而导致的症状,特别是在疾病的进展期,以防止因疾病进展引起的能力丧失并促进CNS组织修复。本发明提供了用于治疗对象的神经系统疾病的药物组合物,特别是用于口服施用,所述对象例如是灵长类,并提供了用于治疗对象的与额外的促炎性细胞因子释放相关的疾病的方法,所述对象例如是灵长类,包含给对象施用本发明的信号分子,优选地是此类信号分子的混合物。本发明的目的在于对抗参与神经系统疾病发病的细胞介导的免疫,并通过靶向NFκB诱导的细胞因子表达的关键环节而治疗神经系统疾病的炎症性成分。作为(可能是基于CNS的)NFκB表达的结果,毒性炎性介质释放,持续破坏血脑屏障,损伤轴突和神经胶质。一氧化氮可直接作用于正常的或少髓鞘(hypomyelinated)轴突,瞬时阻断传导并可逆性增加已经受损的途径所引起的缺陷。随着急性炎症的消除,这些途径解除了一氧化氮诱导的生理学传导的阻断。随着存活的功能性途径重建至细胞和系统的水平,症状也改善。综合起来,这些机制说明了疾病早期的缓解。但组织的弱点易于暴露。当混合高轴突发放频率,一氧化氮引起轴突发生结构改变(且为不可逆的)。作为急性炎症过程的一部分,由反应性星形胶质细胞和小神经胶质细胞释放的细胞因子和生长促进因子促进内源性重新形成髓鞘。不过,星形胶质细胞的反应性封闭了病灶,神经胶质增生成为进一步重新形成髓鞘的物理屏障,对积累的缺陷的适应性调节能力降低,标志着转变为持久缺陷阶段。鉴于持久丧失功能可以由炎症不完全恢复引起,本发明提供了用于调变被认为有此需要的对象的神经系统疾病的方法,期包含给所述对象施用信号分子,所述信号分子包含短的、基因调节性肽或其功能性类似物,其中所述信号分子施用的量足以调变正在恶化的情况。信号分子优选地是短肽,优选地期长度至多为30个氨基酸,或是所述短肽的功能性类似物衍生物。在一个更加优选的实施方式中,所述肽是寡肽,长度为大约3至大约15个氨基酸优选地为4至12个,更加优选地为4至9个,最优选地为4至6个氨基酸,或是所述寡肽的功能性类似物或衍生物。对于口服施用,长度优选地为3至6个,更加优选地为3至5个,最优选地3或4个氨基酸。最优选地用于口服治疗的肽选自LQG、QVV、PALP(SEQ ID NO:34)、AQG、LAG、LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、或LAGV(SEQID NO:10)。当然,此类信号分子可以更长,例如使之延长(在N-和/或C-端)更多氨基酸或其他侧链,而当分子进入目的地后可例如通过(酶性)裂解使之去除,不过,由于本发明的肽或功能性类似物小于15个氨基酸,优选地小于9个氨基酸,更加优选地小于6个氨基酸,因此其在口服施用后易于被肠粘膜摄取,且易于穿过血脑屏障。此外,本发明所提供的此种小肽十分稳定,药物半衰期大于4个小时。因此,本发明还提供了用于治疗、优选地口服治疗情绪障碍的方法,所述情绪障碍如产后抑郁症或产后精神病,并提供了本发明的信号分子在制备用于治疗产后抑郁症或产后精神病的药物组合物中的用途,特别是通过至少部分恢复或模拟基因调节性肽LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、和VLPALP(SEQ ID NO:4)及其功能性类似物的抗炎症活性。在所提供的一个具体方法中,其中所述信号分子调变基因转录因子的转移和/或活性。当所述基因转录因子包含NFκB/Rel蛋白或AP-1蛋白时,这是特别有用的。上述多种神经系统疾病均涉及由NFκB和AP-1活化引起的炎性细胞因子的表达升高,在一个优选的实施方式中,本发明提供了一种方法,其中所述NFκB/Rel蛋白或AP-1蛋白的转移和/或活性被抑制。这样,通过根据本发明进行口服治疗,抑制了脑组织如神经的髓鞘层的破坏或那些破坏脑组织的斑块形成,基于由细胞因子和趋化因子释放失调引起的自身免疫或促炎性破坏,这些损害十分明显。在一个实施方式中,所述肽选自合成肽LQG、AQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、LQGA(SEQ ID NO:3)、VLPALP(SEQ ID NO:4)、ALPALP(SEQ ID NO:5)、VAPALP(SEQ ID NO:6)、ALPALPQ(SEQ IDNO:7)、VLPAAPQ(SEQ ID NO:8)、VLPALAQ(SEQ ID NO:9)、LAGV(SEQ ID NO:10)、VLAALP(SEQ ID NO:11)、VLPALA(SEQ IDNO:12)、VLPALPQ(SEQ ID NO:13)、VLAALPQ(SEQ ID NO:14)、VLPALPA(SEQ ID NO:15)、GVLPALP(SEQ ID NO:16)、LQGVLPALPQVVC(SEQ ID NO:17)、LPGCPRGVNPVVS(SEQ IDNO:18)、LPGC(SEQ ID NO:19)、MTRV(SEQ ID NO:20)、MTR、VVC,其用于制备药物组合物。如上所述,NFκB和AP-1的活化导致炎性细胞因子的额外表达。炎性细胞因子可表达于内皮细胞、血管周围细胞和粘附或迁移的白细胞,其均诱导多种促炎性和促凝效应。总之,这些作用倾向于引起炎症、血栓形成和出血。从临床医学角度,本发明提供了在活体对象的组织中选择性调控NFκB-依赖性基因表达的机会,例如在灵长类动物,其能够使得基本上上调如IL-10的抗炎症性反应,并基本上下调如TNF-α、一氧化氮(NO)、IL-5、IL-6和IL-1β介导的促炎症性反应。
本发明因此提供了NFκB调节性肽或其衍生物在制备药物组合物用于治疗神经系统疾病中的用途,优选地在灵长类动物中,并提供了一种治疗神经系统疾病的方法,特别是治疗灵长类动物的方法。优选地所述治疗包含给对象施用包括NFκB下调性肽或其功能性类似物的药物组合物。有用的NFκB下调性肽的实例是VLPALPQVVC(SEQ ID NO:21)、LQGVLPALPQ(SEQ ID NO:22)、LQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、GVLPALPQ(SEQ ID NO:23)、VLPALP(SEQ ID NO:4)、VVC、MTR和环状LQGVLPALPQVVC。可通过本发明的方法找到更多的下调性肽和功能性类似物。NFκB下调性肽中最优越的是VLPALPQVVC(SEQ IDNO:21)、LQGVLPALPQ(SEQ ID NO:22)、LQG、LQGV(SEQ IDNO:1)、和VLPALP(SEQ ID NO:4)。这些也能够降低细胞产生NO。在此还提供了使用包括至少两种寡肽或其功能性类似物的组合物治疗神经系统疾病的反复性疾病,其中每一种均能下调NFκB,并因此能够降低细胞产生NO和/或TNF-α,特别是其中所述至少两种寡肽选自LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、和VLPALP(SEQ ID NO:4),在一个优选的实施方式中,本发明的肽或其功能性衍生物或类似物用于制备用于口服治疗神经系统疾病的药物组合物。NFκB调节性肽单独施用或与其他治疗同时施用,所述肽(或类似物)的浓度优选地为大约1至大约1000mg/l,但肽也可以其本身施用,例如置于冲击注射剂或口服制剂中。对于急性病例,推荐剂量为1至5mg/kg体重,例如每8小时冲击注射(bolus injection)或输注,直至患者稳定,不过,随后的维持剂量优选地口服施用。例如当预期或已经诊断出现大的不良反应时,优选地要监测所治疗的患者的血浆中的细胞因子的情况,例如TNF-α、IL-6或IL-10的水平,当所述水平达到正常时,要停用本发明的治疗。在一个优选的实施方式中,优选地给患有严重和急性双相性精神障碍的患者冲击注射NFκB下调性肽如AQGV(SEQ ID NO:2)、LQGV(SEQ ID NO:1)或VLPALP(SEQ ID NO:4),剂量为2mg/kg,并继续输注NFκB下调性肽如AQGV(SEQ ID NO:2)、LQGV(SEQ ID NO:1)或VLPALP(SEQ IDNO:4)或其功能性类似物,剂量为1mg/kg体重,每8小时一次。剂量可以增加或降低,例如取决于患者血浆或CSF中的细胞因子情况的监测结果。如上所述,疾病的进展主要由细胞因子和趋化因子介导。例如,CSF中的TNF-α家族明显升高。细胞因子和趋化因子的下调或T细胞调节细胞因子和趋化因子可防止T细胞和树突状细胞到达CNS,由此进一步下调那些在脑和脊髓中产生病变的促炎症反应。细胞迁移至CNS并随后释放促炎性细胞因子和趋化因子的模型可参见下文,并能够以本发明的肽通过调节NFκB、T调节细胞的发育、以及干预早期或前体基因(pregenes)如C-jun或C-erg而治疗。对病理学家来说,神经系统疾病通常是中枢神经系统疾病,表现为急性局灶性炎症性脱髓鞘和轴突丧失,重新形成髓鞘十分有限。因此,炎症的首要特点是勿庸置疑的,并且是调变免疫系统的治疗的关键所在。不过,仍存在一些方面限制了针对疾病的炎症成分的治疗策略的治疗效果。当前,以皮质类固醇进行免疫抑制无法特异性终止炎症。此外,目前在美国和欧洲研究中所流行的神经系统疾病的炎症形式,例如上文就孤独症所阐述的,其部分地对本发明的NFκB下调性肽反应良好。
在此还提供了包括至少两种寡肽或其功能性类似物的组合物的用途,其中每一种均能下调NFκB,并由此降低细胞产生NO和/或TNF-α,特别是其中所述至少两种寡肽选自LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、和VLPALP(SEQ ID NO:4)。有用的NFκB上调性肽是VLPALPQ(SEQ ID NO:13)、GVLPALP(SEQ ID NO:16)和MTRV(SEQID NO:20)。如上所述,可通过合适的(生物)分析方法发现更多的基因调节性肽。优选地,在此所用的基因调节性肽是短肽。优选地,所述肽的长度为3至15个氨基酸,更加优选地,其中所述引导肽长度为3至9个氨基酸,最优选地,其中所述引导肽的长度为4至6个氨基酸,并能够调变细胞的基因例如细胞因子的表达。在一个优选的实施方式中,肽是能够穿过细胞膜的信号分子,也就是说,肽具有膜通透性。
实施例
本发明特别涉及多发性硬化的治疗,优选地为口服治疗,且特别涉及该疾病的进展期出现的炎症性损害的治疗,优选地为口服治疗,如治疗反复急性发作,即通常所知的多发性硬化(MS)的复发或恶化,即复发性/缓解性疾病。
多发性硬化(MS)是一种中枢神经系统的原型的炎性的自身免疫性疾病,终身发病危险为1/400,它可能是年轻成人中最为常见的神经失能的原因。在实验动物中,可以诱导出试验性自身免疫性/过敏性脑脊髓炎(EAE),其中研究了MS。EAE和MS的恶化都是细胞因子和趋化因子所介导的。在恶化过程中,脑脊液中的TNF-α家族和其它的促炎性细胞因子被极大地增多。与所有的复杂性疾病一样,疾病是由于仍未明确的环境因素和易患基因之间的相互作用所造成的。总的说,这些因素促发了一连串的事件,包括免疫系统的参与、轴突和神经胶质细胞的急性炎性损伤、功能恢复和结构修复、炎症后神经胶质增生、和神经退行性变。这些过程的连续参与构成了发作与恢复、遗留有持久缺陷的发作、和继发性进展所刻画的临床过程的基础。尽管这些分型的每一种分型的有限的成功,但是每个多发性硬化的患者都从将对发病学的提高了的了解应用到临床处理中寻找更好的回报。
现在,多发性硬化是在全世界都被认识的疾病,约有2-5百万例发病的个体。对于病理学家而言,多发性硬化是一种中枢神经系统(CNS)的疾病,表现为急性局灶性炎性脱髓鞘和轴突缺失,以及局限的髓鞘再生,最终造成了慢性多病灶硬化性斑点,疾病即取名于此。T细胞驱动的炎性过程发展成了MS的脱髓鞘。因此,炎症的基本性质是无可争议的,并将仍是调控免疫系统的治疗的中心内容。但是,一些部分限制了独特地定向对抗疾病的炎性成分的策略的治疗疗效。目前,利用干扰素β或共聚物I的免疫抑制不能终止炎性过程,这些治疗可以减轻但不能消除炎症。此外,目前更特异地干涉炎性过程是不可能的,因为炎症的促发(病毒诱导对自身免疫性)和受影响的患者的CNS中的特异的靶抗原还都不清楚。
对于患者,多发性硬化意味着明确的无限多种症状以及必然的复发话题和不可预测的过程。对于神经病学家,多发性硬化是一种年轻成人的疾病,其诊断是根据不同时间内的影响脑和脊髓的不同部位的至少两个脱髓鞘病变的临床和旁临床(paraclinical)证据。对于临床学家,多发性硬化是一种中枢神经系统的原型的炎性的自身免疫性疾病,其中所得到的知识横跨了基础和临床神经科学的学科范围,这已经容许建立合理的治疗策略。对于所有的这些组,多发性硬化仍是一种困难的疾病,对此的解决方法似乎是可行的却仍是难以捉摸的。
少突神经胶质细胞是一种多发性硬化中的免疫攻击的主要靶点,它合成并维持最多到中枢神经系统的40个相邻神经轴突的髓鞘。完整的髓鞘由一层致密膜所构成,它螺旋状地包围在轴突周围,以形成跳跃式轴突传导所必需的绝缘的分段的鞘。电位门控的钠离子通道簇集在髓鞘节段之间的无髓鞘的Ranvier结上,从中动作电位可以被传播并被动地传送下到髓鞘的神经节段以促发下一个结上的另一个动作电位。脱髓鞘对跳跃式传导的后果解释了多发性硬化的许多临床和实验室的特点。部分脱髓鞘的轴突以减慢的速度传导冲动—解释了诱发电位传导的特征性延迟。脱髓鞘的轴突可以自发放电并表现出增高了的机械敏感性—说明了眼部运动时的闪光(压眼闪光)和曲颈时沿脊柱或肢体向下传导的放电的感觉(Lhermitte症状和征象)。部分脱髓鞘的轴突的传导的安全系数是失代偿的,它不能承受温度升高所诱导的膜电容的减低,并且传导失败—导致运动或热水澡之后的特征性的症状和体征的表现(Uhthoff现象)。
在相邻的脱髓鞘轴突之间可以出现假突触传递(交叉应答),造成了发作性症状—三叉神经痛、共济失调、和发音困难、或持续1分钟或2分钟的以及常由触摸或移动所触发的肢体的痛性强直性体位。多发性硬化的个体在体力和脑力工作期间特有地容易疲倦,并且需要更长的时间恢复,尽管对此了解的很少,但这可能是多因素的,多发性硬化中的乏力可以是非常失能的,甚至是孤立的乏力。
多发性硬化影响的女性是男性的两倍;这种不能解释的偏差与在许多其它的公认的自身免疫性疾病中所见的相似。该病具有约每年每100,000例中的7例的发病率,患病率为每100,000例中的120例,以及终身发病危险为1/400。80%患者表现为复发性/缓解性疾病,以及通常地,该病变经过复发和完全恢复、复发和持久缺陷、以及继发性进展的阶段。在约四分之一的患者中,多发性硬化从未影响到每日的日常活动;相反地,最多到15%的患者在短时间内成为严重失能的。发作在随机的间隔内发生,但最初平均为每年1次,之后稳定下降。在20%患者中,疾病从发病开始就是进展性的,因此命名为原发性进展—影响脊髓以及,较少地影响视神经、大脑、或小脑。疾病的开始通常是在30或40岁,但是2%的多发性硬化患者在10岁之前发病,以及5%的在16岁之前。在儿童中,观察连续的自然病史常常只能建立与急性播散性脑脊髓炎(ADEM)的区别。总体上,预期寿命为从疾病发病开始后的至少25年,以及绝大多数患者死于无关病因。
健康个体截留自身反应性的髓鞘T细胞,推测这是调节T细胞正常地检查维护的。解释这些自身免疫性疾病中的免疫调节的故障的一个假说是分子模拟,它提出特异性HLA/II型MHC分子(遗传危险的一个成分)的裂隙中所呈现的肽(环境因素)与自身抗原是免疫学不可区分的,因此对感染的适当的应答生成了对抗少突神经胶质细胞-髓鞘单位的一些成分的不适当的炎症。与所有的器官特异性自身免疫性疾病共有的是,这种全身的缺陷没有造成对整个靶器官的持久的自身免疫性攻击,而是造成了短暂的和空间隔离的炎性病变。
调节失败导致了自身反应性T细胞的扩增、活化以及进入到循环中;它们表达粘附因子并诱导内皮细胞的交互变化,容许通过血脑屏障进入到中枢神经系统中。在此,活化的T细胞再次遇到抗原并激活小胶质细胞(CNS巨噬细胞);它们反过来表达II型分子,再次呈递抗原给T细胞,并建立了促炎性环,它提供了富含活化T细胞和小胶质细胞以及一些中性粒细胞的浸润。
释放出有毒的炎性介质,维持血脑屏障的故障并导致了轴突和神经胶质的损伤。一氧化氮可以直接地作用于正常的或低髓鞘的轴突,短暂地阻断传导并可逆地增加已经失代偿的途径所引起的缺陷。当急性炎症消退时,从一氧化氮诱导的生理的传导阻断中释放出途径。当幸存的功能性途径在细胞和系统水平被重建时,也改善了症状。总的说,这些机制说明了疾病早期的缓解。但是,容易暴露出组织易损性。当混合有高的轴突发放频率时,一氧化氮引起了轴突的结构(因此是不可逆的)的改变。通过神经元分光镜标记物N-乙酰天冬氨酸(NAA)的减少组织学地和放射学地显示出急性炎性斑点上的轴突横断面。在后来的18个月期间,这些横断的轴突经受了华勒变性,但是作用似乎不能扩展病变或描绘临床缺陷。
作为急性炎性过程促进内源性髓鞘再生的一部分,活性的星状胶质细胞和小胶质细胞释放出细胞因子和促生长因子。但是,随着时间,星状胶质细胞反应性封闭了病变以及神经胶质增生引起了对进一步髓鞘再生的生理屏障,减少了适应蓄积的缺陷的能力,以及使得转化到持久缺陷的阶段。
因为疾病发作的不完全恢复可以引起永久的失能,复发的频率与在多发性硬化的复发-缓解期内的失能的蓄积相关。考虑到病毒感染触发复发的可能性,I型干扰素因为它们的抗病毒作用首先被用于多发性硬化。事实上,它们的作用机制是免疫学的和复杂的:我们提出了促炎性细胞因子的功能性拮抗以及II型MHC抗原表达的下调的证据;但是可以同样好地证明其它的作用模式—包括对血脑屏障(BBB)的作用。
仅仅在两种干扰素β-1a制剂而不是干扰素β-1b的试验中,复发率的改变也伴随有失能的蓄积的减少。但是,复发相关的缺陷的蓄积的下降可以解释这种减少,而不是对继发性进展的作用。
三种其它的试剂减少了复发性-缓解性多发性硬化的复发频率,和失能的蓄积;每种都有与β干扰素相似的疗效以及可接受的副作用。醋酸格拉默(Copaxone,Teva),是一种偶然注意到的抑制试验性自身免疫性/过敏性脑脊髓炎的合成多肽的混合物,可能是通过抑制髓鞘碱性蛋白(MBP)与T细胞受体的结合或改变髓鞘自身反应性T细胞的表型。根据来自一个251例患者的试验的结果,其中在治疗组中每年的复发率被减少了25%,在美国和欧洲批准了该药用于治疗复发性-缓解性多发性硬化。
硫唑嘌呤通过抑制嘌呤合成抑制了淋巴细胞增殖,并可能具有与β干扰素相似的疗效,尽管试验数据是以较不严格的方式得到的并被更坦白地报告的。
米托蒽醌通过抑制DNA拓扑异构酶II抑制了分裂和未分裂细胞的DNA的修复和合成;它可能比β干扰素的毒性更大,但是在美国已经被批准用于治疗进展的复发性疾病,包括在进展期具有高复发频率的患者。
考虑到抑制复发和限制它们的后果的能力是部分的,没有见多识广的分析家而已合理地推论出(尽管他们的成就)β干扰素是多发性硬化的决定性的治疗。制药工业对此的应答是赞助已有药物(例如β干扰素和环磷酰胺)的联合治疗的研究,但至今没有令人注目的协同获益的证据,与此一起的是对新的免疫治疗策略的重要投资。在北美,干扰素β-1b和β-1a和醋酸格拉默被广泛地处方给复发性MS的患者。但是,这些药物有着明显的限制,包括费用(每年11,000美元)、不方便(肠外给药)、副作用的频率(特别是许多患者在每次注射干扰素后的数小时的“流感样”症状)和对疾病过程的相当温和的总体影响(例如,复发率的减少小于35%)。此外,在复发性/缓解性MS的治疗开始后超过1年的干扰素β的治疗疗效仍不清楚。全国多发性硬化学会已经发布了practive原则,推荐这些药物在所有临床显著的、复发性MS的患者的应用。其它定向对抗MS的治疗包括用定向对抗一种细胞因子例如TNF-α、IL-6或IL-12的(单克隆)抗体治疗MS患者。但是,尽管少数人不同意使用这些细胞因子阻断剂例如抗TNF-α治疗可能是一种治疗MS患者的辅助治疗,但是已经出现了与单一细胞因子中和治疗相关的副作用。也因为未知的原因,单一细胞因子阻断蛋白可以引起抗双链DNA抗体的形成,以及在反复治疗后蓄积的ANA发生率可以高达50%。虽然如此,抗TNF-α抗体治疗与狼疮样症状相关。在少数这样治疗的患者中也已经报告了脱髓鞘疾病和再生障碍性贫血。反复施与嵌合体的治疗性抗体的主要问题是免疫原性,以及高达60%的抗体治疗的患者发生了人抗嵌合体的抗体(HACA),它与输液反应相关并减低了治疗疗效。
本发明提供了一种治疗相信是患有多发性硬化的对象特别是人的方法,以及特异地瞄准于减少复发或恶化的频率、和持续作用,以缓解在复发期间的附加的促炎性细胞因子的释放所引起的症状,预防在复发后的疾病进展所引起的失能,以及促进复发后的组织修复。
本发明提供了一种用于在一个对象特别是人中发生的复发性/缓解性多发性硬化的复发期间的口服治疗的药物组合物,以及一种用于在与附加的促炎性细胞因子释放相关的恶化的复发期间的口服治疗的方法,例如在患有MS或EAE的灵长类中,包括使对象接受一种发明的信号分子,优选的是这些信号分子的混合物。复发期间的最优选的口服治疗是选自LQG、QVV、PALP(SEQ ID NO:34)、AQG、LAG、LQGV(SEQID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、或LAGV(SEQ ID NO:10)的一种肽或肽的混合物。
此外,本发明提供了一种用于预防相信需要这种预防的对象的多发性硬化的发生的方法,特别是用于治疗在出现一种神经衰竭的征象后的患者的方法,例如已经观察到视神经炎但没有发生MS,以及发明的信号分子用于生产预防多发性硬化、用于治疗对象发生的复发性/缓解性多发性硬化的药物组合物的用法,特别是人类对象,以及一种用于治疗与附加的促炎性细胞因子释放相关的恶化的方法,特别是人类对象。
优选地全身施与这样的一种信号分子或混合物,例如通过静脉内、肌肉内、腹腔内或皮下给药,并导致恶化期期间的附加释放的促炎性细胞因子的作用的减轻。在严重病例中,可以考虑鞘内给药。但是,最优选的治疗包括粘膜给药,优选的口服给药。
在一个优选的实施方式中,本发明提供了一种用于调节相信需要这种调节的对象的MS的复发性/缓解性疾病的方法,包括给所述的对象提供一种信号分子,包括一种短的基因调节性肽,或其功能性类似物,其中口服施与足以调节医源性事件的所述的信号分子。信号分子优选的是短肽,优选的是最大长度为30个氨基酸,或它的功能性类似物或衍生物。在一个更加优选的实施方式中,肽是一种长度从约3个到15个氨基酸的寡肽,优选的是4到12个,更优选的是4到9个,最优选的是长度3-4到6个氨基酸或它的功能类似物或衍生物。当然,这样的信号分子可以是更长的,例如通过用更多的氨基酸或其它的侧基团将其延伸(N和/或C末端),当分子进入到最后的目的地时,可以将其降解(例如酶降解)。特别的,提供了一种方法,其中所述的信号分子调节了基因转录因子的转移和/或活性。当所述的基因转录因子包括NFκB/Rel蛋白或AP-1蛋白时,这是特别有用的。因为NFκB和AP-1的活化,上面所提及的许多复发性/缓解性事件诱导了炎性细胞因子表达的增加,以及在一个优选的实施方式中,本发明提供了一种方法,其中抑制了所述的NFκB/Rel蛋白或AP-1蛋白的转移和/或活性。在一个实施方式中,所述的肽选自肽LQG、AQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、LQGA(SEQ ID NO:3)、VLPALP(SEQ ID NO:4)、ALPALP(SEQ ID NO:5)、VAPALP(SEQ ID NO:6)、ALPALPQ(SEQ ID NO:7)、VLPAAPQ(SEQID NO:8)、VLPALAQ(SEQ ID NO:9)、LAGV(SEQ ID NO:10)、VLAALP(SEQ ID NO:11)、VLPALA(SEQ ID NO:12)、VLPALPQ(SEQID NO:13)、VLAALPQ(SEQ ID NO:14)、VLPALPA(SEQ ID NO:15)、GVLPALP(SEQ ID NO:16)、LQGVLPALPQVVC(SEQ ID NO:17)、LPGCPRGVNPVVS(SEQ ID NO:18)、LPGC(SEQ ID NO:19)、MTRV(SEQ ID NO:20)、MTR、VVC。口服治疗最优选的肽选自肽LQG、QVV、PALP(SEQ ID NO:34)、AQG、LAG、LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、或LAGV(SEQ ID NO:10)。如所述的,炎性细胞因子的附加表达常常是因为NFκB和AP-1的活化。内皮细胞(例如经创伤)、血管周围细胞和粘附的或迁移的白细胞可以表达炎性细胞因子,诱导多种促炎性和促凝血的作用。这些作用一起使得易感于炎症、血栓形成和出血。对于临床和医疗的兴趣和价值,本发明提供了选择性控制活体对象的组织和器官的NFκB依赖性基因表达的机会,优选的是在灵长类动物中,它容许明显上调例如IL-10所介导的抗炎性反应以及明显下调TNF-α、一氧化氮(NO)、IL-5、IL-6、IL-12和IL-1β所介导的促炎性反应。
与单一细胞因子治疗比较,例如抗TNF-α、抗IL-5、抗IL-6、抗IL-12、抗IL-23、抗IL-12p40、抗IL-23p40或抗IL-1β抗体的用法,使用发明的NFκB下调性肽或其功能性类似物具有的主要优点是下调促炎性细胞因子的主要网络。
本发明因此提供了NFκB调节性肽或其衍生物用于生产用于治疗优选的是在灵长类动物的MS中所见的复发性/缓解性疾病的药物组合物的用法,以及提供了一种治疗特别是在灵长类动物的MS中所见的复发性/缓解性疾病的方法。优选的是治疗包括给对象施与包括NFκB下调性肽或其功能性类似物的药物组合物。有用的NFκB下调性肽的实例是VLPALPQVVC(SEQ ID NO:21)、LQGVLPALPQ(SEQ ID NO:22)、LQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、GVLPALPQ(SEQ ID NO:23)、VLPALP(SEQ ID NO:4)、VVC、MTR和环状LQGVLPALPQVVC(SEQ IDNO:17)。利用在此所提供的方法可以找到更多的下调性肽和功能性类似物。在NFκB下调性肽中最突出的是VLPALPQVVC(SEQ ID NO:21)、LQGVLPALPQ(SEQ ID NO:22)、LQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、和VLPALP(SEQ ID NO:4)。也能减少细胞的NO的产生。
在一个实施方式中,本发明提供了治疗患有如MS复发过程中所见的复发性/缓解性疾病的对象的方法,其采用本发明的方法和信号分子,同时或至少有时采用阻断单一一种细胞因子的蛋白质,例如抗TNF-α、抗IL-5、抗IL-6、抗IL-12、抗IL-23、抗IL-12p40、抗IL23p40或抗IL-1β抗体或其功能性类似物。在此还提供了本发明的信号分子在制备用于治疗被认为患有MS并接受抗TNF-α、抗IL-5、抗IL-6、抗IL-12、抗IL-23、抗IL-12p40、抗IL23p40或抗IL-1β抗体治疗的对象的药物组合物中的用途。在此还提供了使用包括至少两种寡肽或其功能性类似物的组合物治疗MS中所见的复发性/缓解性疾病,其中每一种均能够下调NFκB,并由此降低细胞产生NO和/或TNF-α,特别是其中所述至少两种寡肽选自LQGV(SEQ ID NO:1)、AQGV(SEQ ID NO:2)、和VLPALP(SEQ ID NO:4)。应答于MS中所见的复发性/缓解性疾病过程中肌体接收到的各种信号,NFκB/Rel转录因子家族被激活并在它们之间形成各种异和同二聚体以调节含有κB-特异性结合位点的靶基因的表达。NFκB转录因子是以Rel同源结构域为特征的相关蛋白家族的异或同二聚体。它们形成两个亚家族,即含有活化结构域的亚家族(p65-RELA、RELB、和c-REL)和不含活化结构域的亚家族(p50、p52)。典型的NFκB是p65(RELA)和p50(NFκB1)的二聚体。在活化的NFκB二聚体中,已知p50-p65异二聚体参与增强靶基因的转录,而p50-p50同二聚体参与转录抑制。不过,已知p65-p65同二聚体对靶基因既具有转录激活活性也具有转录抑制活性。已经发现一些真核细胞基因的启动子中存在不同NFκB二聚体的具有不同亲和性的κB DNA结合位点,且活化的NFκB的同和异二聚体之间的平衡最终决定细胞内基因表达的性质和水平。术语“NFκB调节性肽”在此是指能够调变NFκB/Rel转录因子家族成员的激活的肽或其功能性类似物或修饰物或衍生物。NFκB的活化可调节基因以增强靶基因的转录。此外,其也可调节基因以导致靶基因的转录抑制。调变包括转录的上调或下调。在一个优选的实施方式中,本发明的肽或其功能性衍生物或类似物可用于制备药物组合物,用于口服治疗MS中所见的复发性/缓解性疾病。NFκB调节性肽可与其他MS治疗方法同时施用,所述肽(或类似物)的浓度优选地为大约1至大约1000mg/l,但肽也可以其本身施用,例如置于冲击注射剂中。最初推荐剂量为1至5mg/kg体重,例如每8小时冲击注射(bolus injection)或输注,直至患者稳定,不过,由于能够进行口服治疗,因此其后得以快速转换至口服施用。例如当预期或已经诊断出现大的不良反应时,优选地要监测所治疗的患者的血浆中的细胞因子的情况,例如TNF-α、IL-6或IL-10的水平,当所述水平达到正常时,要停用本发明的治疗。在一个优选的实施方式中,给患有严重和急性加重(复发)的患者冲击注射NFκB下调性肽如AQGV(SEQ ID NO:2)、LQGV(SEQ ID NO:1)或VLPALP(SEQ ID NO:4),剂量为2mg/kg,并继续输注NFκB下调性肽如AQGV(SEQ ID NO:2)、LQGV(SEQ ID NO:1)或VLPALP(SEQ ID NO:4)或其功能性类似物,剂量为1mg/kg体重,每8小时一次。口服治疗开始使用的剂量为0.01至10mg/kg体重,且优选地为0.1至1mg/kg体重,直至复发得到稳定。剂量可以增加或降低,例如取决于患者血浆或CSF中的细胞因子情况的监测结果。当然,如果复发看起来性质较轻,则口服治疗是开始的首选。如上所述,在实验性自身免疫/过敏性脑脊髓炎(EAE)和MS中,加重和疾病的进展主要由细胞因子和趋化因子介导。当MS恶化过程中,CSF和血浆中的TNF-α家族明显升高。IL-12的活性通常也升高。这些细胞因子和趋化因子的下调或T细胞调节细胞因子和趋化因子可防止T细胞和树突状细胞到达CNS,由此进一步下调那些在脑和脊髓中产生病变的促炎症反应。细胞迁移至CNS并随后释放促炎性细胞因子和趋化因子的模型具体见于复发性/缓解性疾病过程中,并能够以本发明的肽通过调节NFκB、T调节细胞的发育、以及干预早期或前体基因如C-jun或C-erg而治疗。在此给出的治疗方案也可用于其他疾病,这些疾病类似于或包括多发性硬化的恶化及其变体、释放额外的促炎性细胞因子EAE及其他基于感染性和/或免疫的脑膜脑病,例如见于麻疹即SSPE、腮腺炎、出血性病毒感染、进展性多灶性脑病或乳头状瘤病毒(JC病毒)疾病、细菌性心内膜炎引起的免疫性脑病、伴有脑病的疟疾、血管圆线虫病及其他寄生虫脑炎、莱姆病、疱疹病毒1-8疾病包括mono样病毒(mono like viruses)如EBV、CMV和HHV6、立克次体病即斑疹伤寒、Rocky Mountain斑疹热和Q热、衣原体病即沙眼、NSU、衣原肺炎、支原体关节炎和脑炎、HIV-1和2型脑炎和痴呆、虫媒病毒病、披膜病毒病和其他慢病毒或Bunya病毒或黄病毒病。其他形式的感染性和/或炎性脑膜脑炎为继续细菌性感染、螺旋体感染(神经梅毒)、Lyme neuroborreliosis、结核、病毒感染(肠道病毒、腮腺炎病毒、单纯疱疹病毒2型、披膜病毒(虫媒病毒)、HIV 1型和2型、HTLV-1感染)。真菌感染(新型隐球菌、粗球孢子菌、皮炎芽生菌、巴西芽生菌、申氏孢子丝菌、荚膜组织胞浆菌、Psuedallescheria boydii和Dermatiaceous fungi、大部分机会性感染如假丝酵母和曲霉菌和结合菌)、原虫感染(脑型疟疾、弓形体病、锥虫属、耐格里属和蠕虫)、神经肉样瘤病(neurosarcoidosis)、克雅氏病、以及免疫接种后的神经系统并发症。
粘膜和口服施用
实验1:
材料和方法:雌性NOD小鼠饲养在无病原体条件下,Lucky Farm,Balkbrug,荷兰。所有小鼠均自由获得食物和水。
21-22周龄糖尿病雌性NOD小鼠(n=5)给予4周时间自由获得含有4IU/ml hCG(pregnyl;批号235863)或基因调节性肽LQGV(SEQ IDNO:1)、GVLPALPQ(SEQ ID NO:23)和VLPALP(SEQ ID NO:4)的混合物(各1微克/微升)。对照小鼠仅给予白水。4周中,每天观察处理的小鼠的饮水行为、小便,并观察其毛皮。
结果:在4周处理过程中,未处理的小鼠饮用很多水,因为每天需要在其水杯中添加水,且其具有渗出的毛皮,这是重度糖尿病小鼠的常见体征。以含有hCG或基因调节性肽混合物的水处理的小鼠自实验开始4天后饮用正常量的水,且因此在测试过程中其毛皮正常。
结论:实验说明,由于以商品化hCG制剂口服治疗和以基因调节性肽口服治疗,本已患有糖尿病的小鼠与对照组相比其调变症状较轻。因此,口服hCG制剂或基因调节性肽的治疗确实具有可观察到的治疗效果,且粗制hCG制剂和基因调节性肽能够经口或通过消化道而被摄取。
实验2:
材料和方法:雌性NOD小鼠饲养在无病原体条件下,Lucky Farm,Balkbrug,荷兰。所有小鼠均自由获得食物和水。
12-14周龄非糖尿病雌性NOD小鼠(n=14-16)给予7周时间自由获得含有4IU/ml的来自4个不同批次的hCG(pregnyl;批号235863,248455,293703和313692)的水或仅给予白水。治疗结束时,通过测定尿中的葡萄糖来评价小鼠的糖尿病。通过连续两次尿糖测定认定小鼠的糖尿病。
结果:以白水处理的16只小鼠中的5只在实验结束时具有糖尿病,而以批号235863处理的16只小鼠中的2只、以批号248455处理的16只小鼠中的3只、以批号293703处理的14只小鼠中的1只、以及以批号313692处理的14只小鼠中的2只具有糖尿病。
结论:实验说明,以商品化hCG制剂口服治疗处理的NOD小鼠在治疗过程中具有降低的糖尿病发病率。此外,实验还说明,不同批号之间的Pregnyl的治疗效果有差异。
实验3:
材料和方法:雌性NOD小鼠饲养在无病原体条件下,Lucky Farm,Balkbrug,荷兰。所有小鼠均自由获得食物和水。
11-13周龄非糖尿病雌性NOD小鼠(n=9)给予5周时间,每周3次,每次1滴(50微升)含有基因调节性肽LQGV(SEQ ID NO:1)、GVLPALPQ(SEQ ID NO:23)和VLPALP(SEQ ID NO:4)(个1微克/ml)的水或白水。将水滴灌入口腔的颊囊内。处理后,小鼠继续饲养15周。待31-33周龄时,通过测定尿中的葡萄糖来评价小鼠的糖尿病。通过连续两次尿糖测定认定小鼠的糖尿病。然后将小鼠处死,通过FACS分析来确定MP12/20强阳性骨髓细胞百分数。
结果:以白水滴处理的9只小鼠中的8只在31-33周龄时具有糖尿病,而以含有基因调节性肽的水处理的9只小鼠中的5只在31-33周龄时具有糖尿病。
结论:实验说明,以基因调节性肽对NOD小鼠进行粘膜治疗降低了糖尿病的发病率。
实验4:
材料和方法:雌性NOD小鼠饲养在无病原体条件下,Lucky Farm,Balkbrug,荷兰。所有小鼠均自由获得食物和水。
13-14周龄非糖尿病雌性NOD小鼠(n=10)给予5周时间,每天1滴(50微升)含有基因调节性肽LQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、VLPALP(SEQ ID NO:4)、VVC和MTRV(SEQ ID NO:20)各20mcg的PBS或仅1滴PBS。将水滴灌入口腔的颊囊内。口服治疗后,小鼠继续饲养20周。每周通过测定尿中的葡萄糖来评价小鼠的糖尿病。通过连续两次尿糖测定认定小鼠的糖尿病。
结果:处理结束后9周,以口服PBS处理的所有10只小鼠均具有糖尿病,而以基因调节性肽(LQG、LQGV(SEQ ID NO:1)、VLPALP(SEQID NO:4)、VVC和MTRV(SEQ ID NO:20))混合物口服处理的10只小鼠仅有4只具有糖尿病。不过,基因调节性肽的抗糖尿病作用在过了一段时间后似乎减弱,因为处理结束后20周,10只小鼠中的8只具有糖尿病。
结论:实验说明,以基因调节性肽对NOD小鼠进行口服治疗延缓了糖尿病的发病。
糖尿病发病率
周龄(周) | 组A(肽的混合物) | 组B(仅用PBS治疗) |
13-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-2424-2525-2626-2727-2828-2929-3030-3131-3232-3333-3434-3535-3636-3737-38 | 0%20%20%40%40%40%40%40%40%40%40%40%40%40%80%80%80%80%80%80%80%80%80%80%80% | 0%0%10%20%30%40%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100% |
高血糖引起的炎症性和血管并发症在1型和2型糖尿病中均常见,且随着时间的推移,在患病对象中预示着显著的发病率和早期死亡率。尽管多项研究提示葡萄糖本身在调变细胞特性、细胞外和细胞内环境方面具有直接的不良反应的作用,但最近的研究也提示,蛋白质和/或脂质的非酶性糖基化的产物—高度糖化终产物(advanced glycation endproducts,AGE)—在糖尿病并发症的发病机制中的作用。
多项流行病学研究已经提示,循环胰岛素水平升高本身可导致出现心血管风险。其他因素,例如高脂血症和血糖水平间断升高,与特征为胰岛素水平升高的综合征如代谢综合征或综合征X密切相关。在这方面,NFκB的活化在动脉硬化、缺血再灌注损伤、和糖尿病的发病中具有特殊的作用。例如,NFκB靶基因,例如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和血管细胞粘附分子-1,早已被认为参与最早期的动脉粥样化形成。实际上,在血管平滑肌细胞(VSMC)的细胞核中以及人动脉粥样化中的单核吞噬细胞的细胞核中均鉴定到了RelA/p65,即NFκB的成分之一。
高血糖症在1型和2型中的后果均是产生高度糖化终产物(AGE)。蛋白质的非酶性糖化(glycation)/氧化的这些产物与其关键的信号转导受体RAGE(AGE受体)之间的相互作用,导致NFκB在内皮细胞、单核吞噬细胞和VSMC中活化,其过程至少部分涉及活性氧中间物的产生并激p21ras和ERK1/2激酶。最近发现,一种特异性AGE,即蛋白质的羧基(甲基赖氨酸)加成物,结合RAGE并在体外和体内介导细胞活化。明确将RAGE与这些配体介导的效应相关联的证据是在存在RAGE的阻断抗体、可溶性RAGE(sRAGE;细胞外配体结合结构域)、或将一种其中仅缺失了受体的胞内结构域的构建体转瞬时染入携带野生型RAGE的细胞的情况下,通过阻断AGE介导的NFκB活化而证实的。在后一种情况中,由于AGE刺激的NFκB的活化被显著抑制,产生了一种显性负效应。此外,胰岛素的一种新特性在于其能够激活异戊(间)二烯基转移酶、法呢基转移酶和香叶基香叶基转移酶(geranylgeranyltransferases)I和II。由于这些分子具有转录后修饰Ras、Rho和Rab蛋白的能力,其活化在其与信号转导途径之间建立了关联。用胰岛素(主要为生理学相关浓度)孵育VSMC提高了香叶基香叶基化(geranylgeranylated)Rho-A的生物利用度,由此引出一种机制,将胰岛素水平升高与NFκB活化联系在一起。在VSMC中,胰岛素、AGE、高血糖症或血管紧张素II协同增强NFκB的活化,达到比这些介质中的任何一种单独应用时更高的程度。还已知胰岛素使得脉管系统能够准备好,以便当其接触这些传统介质时活化程度升高;2型糖尿病或胰岛素抗性综合征的血管微环境富含能够导致NFκB活化这一共同通路的因子。在上述实验中,以基因调节性肽口服治疗前糖尿病性NOD小鼠降低了糖尿病的发病率,说明该治疗对胰腺的炎症、β细胞破坏和自身免疫过程的抑制作用。此外,当在糖尿病的后期(已经患糖尿病的小鼠)开始治疗时,我们观察到长时间高血糖症的炎症效应被抑制和炎症的临床症状的降低,这是通过其引水行为的改变、尿液减少以及毛皮的外观而观察到的。葡萄糖耐量和/或长期高血糖症的正在发生的损害,随着时间的推移,如果未能控制,可导致严重的糖尿病并发症,如肾衰/肾损害、大血管和微循环损害、视网膜病变、神经系统病、肾病和加速动脉硬化,而这可通过以下调NFκB的基因调节性肽进行粘膜治疗而对抗。NFκB是预防或抑制与糖尿病和胰岛素抗性有关的从氧化的脂蛋白到AGE到高水平的葡萄糖或胰岛素等大量有害分子的血管损害特性的靶向。NFκB是多效性转录因子。就1型和2型糖尿病(高胰岛素血症和高血糖症)而言,大量环境刺激物,例如AGE、高血糖、和血管紧张素II引发导致NFκB活化的信号转导途径。在这些信号机制中,Ras、Rho-A、cdc42、和Rac1的作用十分显著。NFκB转移至细胞核引起大量参与宿主和细胞防御应答的基因活化。在某些情况中,NFκB的活化导致“有益的”炎症,表现为分解和再生,或导致“有害的”炎症,引起组织破坏。不过,可能难以将NFκB引发的有益的炎症自有害的炎症中独立出来,这是因为在很多情况下,两者的机制是先后起作用并有着微妙的平衡。本发明的基因调节性肽在这方面对例如NFκB具有调节作用且具有重要的治疗作用。
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<211>7
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Val Leu Ala Ala Leu Pro Gln
1 5
<210>15
<211>7
<212>PRT
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Val Leu Pro Ala Leu Pro Ala
1 5
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<211>7
<212>PRT
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Gly Val Leu Pro Ala Leu Pro
1 5
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<211>13
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Leu Gln Gly Val Leu Pro Ala Leu Pro Gln Val Val Cys
1 5 10
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<211>13
<212>PRT
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Leu Pro Gly Cys Pro Arg Gly Val Asn Pro Val Val Ser
1 5 10
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<211>4
<212>PRT
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Leu Pro Gly Cys
1
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<211>4
<212>PRT
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Met Thr Arg Val
1
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<211>10
<212>PRT
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Val Leu Pro Ala Leu Pro Gln Val Val Cys
1 5 10
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<211>10
<212>PRT
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Leu Gln Gly Val Leu Pro Ala Leu Pro Gln
1 5 10
<210>23
<211>8
<212>PRT
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Gly Val Leu Pro Ala Leu Pro Gln
1 5
<210>24
<211>38
<212>PRT
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<220>
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<400>24
Val Val Cys Ash Tyr Arg Asp Val Arg Phe Glu Ser Ile Arg Leu Pro
1 5 10 15
Gly Cys Pro Arg Gly Val Ash Pro Val Val Ser Tyr Ala Val Ala Leu
20 25 30
Ser Cys Gln Cys Ala Leu
35
<210>25
<211>35
<212>PRT
<213>Artificial Sequence
<220>
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<400>25
Arg Pro Arg Cys Arg Pro Ile Asn Ala Thr Leu Ala Val Glu Lys Glu
1 5 10 15
Gly Cys Pro Val Cys Ile Thr Val Asn Thr Thr Ile Cys Ala Gly Tyr
20 25 30
Cys Pro Thr
35
<210>26
<211>18
<212>PRT
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<400>26
Ser Lys Ala Pro Pro Pro Ser Leu Pro Ser Pro Ser Arg Leu Pro Gly
1 5 10 15
Pro Ser
<210>27
<211>16
<212>PRT
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<400>27
Ser Ile Arg Leu Pro Gly Cys Pro Arg Gly Val Ash Pro Val Val Ser
1 5 10 15
<210>28
<211>25
<212>DNA
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<400>28
agctcagagg gggactttcc gagag 25
<210>29
<211>4
<212>PRT
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<400>29
Gln Val Val Cys
1
<210>30
<211>17
<212>PRT
<213>artificial
<220>
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<400>30
Met Thr Arg Val Leu Gln Gly Val Leu Pro Ala Leu Pro Gln Val Val
1 5 10 15
Cys
<210>31
<211>21
<212>PRT
<213>Artificial
<220>
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<400>31
Cys Ala Leu Cys Arg Arg Ser Thr Thr Asp Cys Gly Gly Pro Lys Asp
1 5 10 15
His Pro Leu Thr Cys
20
<210>32
<211>18
<212>PRT
<213>Artificial
<220>
<223>Synthetic peptide
<400>32
Cys Arg Arg Ser Thr Thr Asp Cys Gly Gly Pro Lys Asp His Pro Leu
1 5 10 15
Thr Cys
<210>33
<211>37
<212>PRT
<213>Artificial
<220>
<223>Synthetic peptide
<400>33
Thr Cys Asp Asp Pro Arg Phe Gln Asp Ser Ser Ser Ser Lys Ala Pro
1 5 10 15
Pro Pro Ser Leu Pro Ser Pro Ser Arg Leu Pro Gly Pro Ser Asp Thr
20 25 30
Pro Ile Leu Pro Gln
35
<210>34
<211>4
<212>PRT
<213>Artificial
<220>
<223>Synthetic peptide
<400>34
Pro Ala Leu Pro
1
Claims (31)
1、用于治疗患病个体的粘膜施用形式的药物组合物,所述药物组合物包含药理学有效量的基因调节性肽或其功能性类似物和药物学可接受的稀释剂。
2、权利要求1的药物组合物,其中所述粘膜施用形式选自喷雾剂、液体和凝胶。
3、权利要求1的药物组合物,其中所述药物组合物是口服施用形式的。
4、权利要求3的药物组合物,其中所述口服施用形式选自胶囊、片剂、液体、口服悬液、乳剂和粉剂。
5、权利要求1至4中任一项的药物组合物,其中所述疾病包含炎症性疾病。
6、权利要求5的药物组合物,其中所述炎症性疾病包含慢性炎症,例如糖尿病、多发性硬化或慢性移植排异反应。
7、权利要求5的药物组合物,其中所述炎症性疾病包含急性炎症,例如感染性休克或过敏性休克或者急性或超急性移植排异反应。
8、权利要求5的药物组合物,其中所述炎症性疾病包含自身免疫性疾病,例如系统性红斑狼疮或类风湿性关节炎。
9、权利要求5的药物组合物,其中所述炎症性疾病包含过敏症,例如哮喘或寄生虫病。
10、权利要求5的药物组合物,其中所述炎症性疾病包含针对感染物的过强的免疫应答,所述感染物例如是病毒或细菌。
11、权利要求1至10中任一项的粘膜施用形式的药物组合物,其中所述治疗个体包含全身性治疗。
12、权利要求1至11中任一项的药物组合物,其中所述基因调节性肽或其功能性类似物调节基因转录因子的转移和/或活性。
13、权利要求12的药物组合物,其中所述基因转录因子包含NFκB/Rel蛋白。
14、权利要求13的药物组合物,其中所述NFκB/Rel蛋白的转移和/或活性被抑制。
15、权利要求1至14中任一项的药物组合物,其中所述基因调节性肽或其功能性类似物调节编码炎性介质的基因的表达。
16、权利要求15的药物组合物,其中所述炎性介质包含细胞因子,所述细胞因子选自TNF-α、TGF-β、干扰素γ、IL-1β、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-12、IL-23和IL-40。
17、基因调节性肽在制备一种用于通过粘膜施用对疾病进行全身性治疗的药物组合物中的用途。
18、权利要求17的用途,其中所述疾病包含慢性炎症,例如糖尿病、多发性硬化或慢性移植排异反应。
19、权利要求17的用途,其中所述疾病包含急性炎症,例如感染性休克或过敏性休克或者急性或超急性移植排异反应。
20、权利要求17的用途,其中所述疾病包含自身免疫性疾病,例如系统性红斑狼疮或类风湿性关节炎。
21、权利要求17的用途,其中所述疾病包含过敏症,例如哮喘或寄生虫病。
22、权利要求17的用途,其中所述疾病包含针对感染物的过强的免疫应答,所述感染物例如是病毒或细菌。
23、全身性治疗个体的疾病的方法,其包含给个体施用一种粘膜施用形式的药物组合物,所述药物组合物包含药理学有效量的基因调节性肽或其功能性类似物和药物学可接受的稀释剂。
24、权利要求23的方法,其中所述粘膜施用形式选自喷雾剂、液体和凝胶。
25、权利要求23的方法,其中所述药物组合物是口服施用形式的。
26、权利要求25的方法,其中所述口服施用形式选自胶囊、片剂、液体、口服悬液、乳剂和粉剂。
27、权利要求23至26中任一项的方法,其中所述疾病包含慢性炎症,例如糖尿病、多发性硬化或慢性移植排异反应。
28、权利要求23至26中任一项的方法,其中所述疾病包含急性炎症,例如感染性休克或过敏性休克或者急性或超急性移植排异反应。
29、权利要求23至26中任一项的方法,其中所述疾病包含自身免疫性疾病,例如系统性红斑狼疮或类风湿性关节炎。
30、权利要求23至26中任一项的方法,其中所述疾病包含过敏症,例如哮喘或寄生虫病。
31、权利要求23至26中任一项的方法,其中所述疾病包含针对感染物的过强的免疫应答,所述感染物例如是病毒或细菌。
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