[发明专利]促进血细胞生成的分子

说明书

本发明涉及肽类(例如红细胞生成素受体的结合分子)、其制备方法、包含这些肽的药物和它们在选择的适应证(优选在治疗各种类型的贫血症和中风)中的用途。

激素红细胞生成素(EPO)是由165个氨基酸组成的糖蛋白，并具有四个糖基化位点。四个复杂的糖侧链占约35KD的整个分子量的40％。EPO在肾中形成，并从那里迁移到刺激红血球产生的脾和骨髓中。在慢性肾病中，EPO产生的减少导致红细胞减少型贫血症。使用通过基因工程制备的重组EPO，可有效地治疗贫血症。EPO可改善透析患者的生活质量。使用重组EPO不仅可改善肾贫血症，而且可改善早产新生儿中的贫血症、炎症和肿瘤相关的贫血症。利用EPO，在肿瘤患者中可以更成功地进行高剂量的化学疗法。类似地，如果在放射疗法疗的范围内进行给药，EPO可促进癌症患者的康复。

在使用EPO的治疗中，问题在于所需的剂量方案是以频繁的或连续的静脉内或皮下应用为基础，因为蛋白质在体内被较快地分解。因此，重组EPO衍生的分子的发展趋向于选择性修饰该糖蛋白，例如，通过额外的糖基化或聚乙二醇化，以便增加稳定性并因此增加生物学半寿期。

与使用重组EPO治疗有关的另一个重要问题是在治疗期间患者对重组EPO产生抗体的危险。这是由于重组EPO与内源性EPO不完全相同。一旦诱导抗体生成，它可产生抗体，该抗体还损害内源性EPO的活性。这常常增加治疗所需的重组EPO的剂量。特别是如果该抗体损害内源性EPO的活性，这种作用可被解释为治疗诱导的自身免疫性疾病。在经历肾移植的透析患者在EPO治疗数月或数年的情况下，这是特别不期望的。然后抗体可损害由移植物产生的内源性EPO的活性，并因此损害移植物器官的红细胞生成活性。目前，为了增加生物学半寿期而在重组EPO中引入的修饰将是否恶化或改善这个难题，还是未解决的问题。通常，人们预计大量的修饰和更长的半寿期将恶化这个难题的性质。

一个可替代的策略是由与红细胞生成素不共有序列同源性或结构关系的氨基酸制备合成肽。据表明，显著小于红细胞生成素的与EPO序列不相关的肽可起激动剂的作用(Wrighton等人，1996)。相同的作者报道，可将这类肽截短成具有10个氨基酸长度的仍然有活性的最小肽。

模拟EPO活性的合成肽是国际主张公开WO 96/40749的主题。它公开了明显共有序列的10至40个氨基酸的模拟肽，该共有序列优选在通常被称为10和17位上包含两个脯氨酸，其中之一被认为是必需的。

因此迄今为止，EPO受体的所有基于小肽的激动剂都具有一个结构，该结构包含至少一个脯氨酸，经常是在所定义位置上的两个脯氨酸残基，参照它们在非常有活性的红细胞生成素模拟肽EMP1中的位置，其通常被编号为10和17位(国际主张公开WO 96/40749；Wrighton等人，1996，Johnson等人，1997)：

             GGTYSCHFGPLTWVCKPQGG。

这些脯氨酸对肽的有效性来说被认为是不可缺少的。对于17位上的脯氨酸，已经通过与受体的相互作用证实了这一点，而10位上的脯氨酸被认为是分子的正确折叠所必需的(同样参见Wrighton等人，1996，1997)。由脯氨酸的特殊立体化学性质支持的正确折叠，通常是生物学活性的必要预先调节。通常，脯氨酸是形成结构的氨基酸，其经常参与-例如在这种情况下-发夹结构和β转角的形成。由于这种性质，尤其是，其是分解含脯氨酸的肽/蛋白质的后-脯氨酸-特异性内肽酶的常见攻击点。通过所述的“单个-打击”后脯氨酸切割，许多内源性肽激素(血管紧张肽I和血管紧张肽II、硬骨鱼紧张肽、促甲状腺素释放素(thyreoliberin)、其它的释放素，等等)被灭活。因此，通过这些常见的和有活性的酶的活性，缩短了含脯氨酸的EPO模拟肽的半寿期。

可化学制备这类肽，并且不需要重组生产，重组生产在控制和产生具有规定质量和同一性的产品方面更困难得多。该小尺寸的肽的化学生产在生产成本方面是有竞争力的。而且，化学生产允许分子变异，例如糖基化、聚乙二醇化或任何其它规定修饰的规定引入，它们可具有增加生物学半寿期的已知效力。然而，迄今为止一直没有批准使用现有的EPO模拟肽的任何疗法。

因此，本发明的目的在于提供表现出天然EPO的至少基本部分的生物学活性的可替代性合成肽，并因此提供用于有效治疗策略(特别是用于治疗贫血症或中风)的可替代性方法。