[发明专利]嘌呤核苷磷酸化酶作为核苷前体药物的酶激活剂

说明书

相关申请

本申请要求2008年8月15日递交的美国临时申请序列号61/089,235和2009年7月13日递交的美国临时申请序列号61/225,012的优先权利益，两者的内容在这里通过整体参考并入。

资助参考

与本发明有关的进行的研究由来自美国国立卫生研究院(the National Institutes of Health)的CA119170基金部分资助。

技术领域

本发明涉及使用尾部突变体和野生型阴道毛滴虫(Trichomonas vaginalis)嘌呤核苷磷酸化酶(purine nucleoside phosphorylases)作为前体药物底物的酶激活剂的方法，特别涉及前体药物底物例如9-(β-D-阿拉伯呋喃糖)-2-氟腺嘌(9-(β-D-arabinofuranosyl)-2-fluoroadenine，F-araA，fludarabine(氟达拉滨))和2-氯-2′-脱氧腺苷(2-Cl-2’-deoxyadenosine，Cl-dAdo，cladribine(克拉曲滨))。

背景技术

一种用于选择性损害肿瘤细胞的前体药物激活策略涉及编码外源酶的基因在肿瘤细胞中的表达和用于该酶的底物的施用。酶作用于底物以产生对靶定肿瘤细胞有毒的物质。这项技术相对于直接毒性基因，例如蓖麻毒素(ricin)、白喉毒素(diphtheria toxin)、或绿脓杆菌外毒素(pseudomonas exotoxin)，的表达具有优势。这些优势包括能够：1)用滴定法测量细胞受损；2)通过调节前体药物或重组酶表达的水平优化治疗指数；和3)通过停止施用前体药物中断毒性。另外，该技术使用前体药物，在不同细胞类型上具有不同效果，允许根据具体疾病状态调整治疗。

在前体药物激活方法中有用的酶已经被描述并包括酶，例如胸苷激酶(thymidine kinase)、胞嘧啶脱氨酶(cytosine deaminase)和嘌呤核苷磷酸化酶(purine nucleoside phosphorylase，PNP)，如在美国专利US 5338678、5552311、6017896和6207150中描述的。然而，在底物施用的副作用存在的情况下，使用前体药物激活技术的肿瘤治疗的有效性是有限的。例如，前体药物更昔洛韦(ganciclovir)，常常与胸苷激酶联合使用，可能会导致不期望的免疫抑制效果。

用于重要的化学治疗剂F-araA的带有裂解活性的特定的嘌呤核苷磷酸化酶的研究以前没有成功过，部分原因是由于大量需要验证的PNP候选物和关于分离和表达每个PNP的困难。许多微生物产生能够将含腺嘌呤的核苷(adenine-containing nucleosides)裂解成腺嘌呤的PNPs。举例来说，具有至少17种微生物单独报道表达PNP，包括：利什曼原虫(Leishmania donovani)；阴道毛滴虫(Trichomonas vaginalis)；克氏锥虫(Trypanosoma cruzi)；血吸虫(Schistosoma mansoni)；热带利什曼原虫(Leishmania tropica)；法氏短膜虫(Crithidia fasciculata)；曲霉(Aspergillis)和青霉(Penicillium)；欧文氏菌(Erwinia carotovora)；蜗牛(Helix pomatia)；石班(Ophiodon elongates(lingcod))；大肠杆菌(E.coli)，沙门氏菌(Salmonella typhimurium)；枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)；梭状芽孢杆菌(Clostridium)；支原体(mycoplasma)；冈比亚锥虫(Trypanosoma gambiense)；和布氏锥虫(Trypanosoma brucei)。

因此，存在需要一种用于治疗肿瘤的提高疗效和克服副作用问题的前体药物激活方法。

发明内容