[发明专利]解联蛋白变体及其药学用途

说明书

与相关专利申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)主张2006年12月26日提交的美国临时专利申请60/871,854的权利，其内容在此全文引入作为参考。

发明描述

发明领域

本发明总体涉及解联蛋白变体，更具体地说，涉及作为选择性αvβ3整联蛋白拮抗剂，用于治疗和预防αvβ3整联蛋白相关疾病的解联蛋白变体。

发明背景

骨骼是一种由数种细胞类型组成的复杂组织，其持续经历被称为“骨重塑”再生和修复过程。负责骨重塑的两种主要的细胞类型是破骨细胞(吸收骨)和成骨细胞(形成新骨)。已知骨重塑受到数种全身性激素(例如，副甲状腺激素、1，25-二羟基维生素D3、性激素以及降血钙素)和局部因子(例如，一氧化氮、前列腺素、生长因子和细胞因子)的调节[1]。

整联蛋白是异二聚体基质受体，其将细胞锚定至基质，并将外部形成的信号跨过质膜传递[5]。整联蛋白αvβ3在体内[6]和体外[7，8]均牵涉破骨细胞介导的骨吸收。这种异二聚体分子识别包含在骨基质蛋白(如骨桥蛋白和骨涎蛋白)中的氨基酸基序Arg-Gly-Asp(RGD，SEQ ID NO：2)[7，8]。整联蛋白αvβ3在破骨细胞中表达[9]，且其表达受到吸收类固醇和细胞因子的调节[10]。基于阻断试验，αvβ3整联蛋白被鉴定为破骨细胞上主要的功能性粘着受体。整联蛋白αvβ3抑制剂减小了破骨细胞结合和吸收骨的能力[7，11]。整联蛋白αvβ3在破骨细胞的功能中起主要的作用[7，11，12]，而该整联蛋白的抑制剂被认为预防骨质疏松症[11]、溶骨性转移[13]和恶性肿瘤诱导的高钙血症。

许多骨骼疾病与破骨细胞介导的骨质溶解相关。骨质疏松症是最常见的一种，其在骨的吸收和形成不协调，且骨的破坏超过了骨构建时被诱发。骨质疏松症还由其它状况引起，例如激素失衡、疾病或药物(例如，皮 质类固醇或抗癫痫药)[2]。骨骼是人乳腺、前列腺、肺和甲状腺癌以及其它癌症最常见的转移部位之一[3，4]。骨质疏松症还由绝经后雌激素缺乏所致。继发性骨质疏松症伴随类风湿性关节炎。骨转移显示了在其它器官转移中未见的破骨性骨吸收的极为独特的步骤。人们已经广泛接受：癌症相关的骨质溶解主要由破骨细胞所介导，破骨细胞似乎被造骨细胞所激活或可被造骨细胞间接激活，或者被肿瘤产物直接激活[4]。此外，高钙血症(血钙浓度增加)是溶骨性疾病的重要并发症。它在具有广泛性骨破坏的患者中相对频繁发生，并在乳腺、肺、肾、卵巢和胰腺癌以及骨髓瘤中特别常见[4]。

解联蛋白是一个特异性结合血小板和其它细胞(包括血管内皮细胞或一些肿瘤细胞)上表达的整联蛋白αllbβ3、α5β1和αvβ3的低分子量含RGD肽家族[14，15]。除了它们有效的抗血小板活性外，对解联蛋白的研究揭示了它们在心血管疾病的诊断以及动脉血栓症、骨质疏松症和血管生成相关的肿瘤生长和转移的治疗剂设计中的新用途[15]。马来亚蝮蛇蛇毒蛋白(Rhodostomin，Rho)是一种源自红口蝮(Colloselasma rhodostoma)的毒液的解联蛋白，已发现它在体内和体外[16，17]通过阻断血小板糖蛋白αllbβ3来抑制血小板凝集。此外，据报导马来亚蝮蛇蛇毒蛋白以剂量依赖型方式抑制乳腺和前列腺癌细胞粘着至未矿化和矿化的骨胞外基质，而不影响肿瘤细胞的生存力。此外，马来亚蝮蛇蛇毒蛋白能够抑制乳腺和前列腺癌细胞的迁移和侵入[18]。另有显示马来亚蝮蛇蛇毒蛋白抑制脂肪形成和肥胖[19]。然而，由于马来亚蝮蛇蛇毒蛋白非特异性结合整联蛋白αllbβ3、α5β1和αvβ3，马来亚蝮蛇蛇毒蛋白的药学使用引起严重的副作用。例如，在使用马来亚蝮蛇蛇毒蛋白治疗癌症时，对血小板凝集的抑制便是不良副作用。

因此，本领域存在解决这些不足和缺陷的需求，特别是对制备特异性选择整联蛋白αvβ3的解联蛋白变体存在需求。

发明概述

根据本发明，本发明的一个方面是对αvβ3整联蛋白具有选择性的多肽。与野生型解联蛋白相比，该多肽显示对αllbβ3和/或α5β1整联蛋白的结合减少。该多肽由编码修饰氨基酸序列的修饰解联蛋白核苷酸序列所编码，并且对αllbβ3和/或α5β1整联蛋白的结合活性降低。该多肽可被聚乙二 醇化(pegylated)或与白蛋白缀合。