[发明专利]结合CXCR4受体的环状肽和相对医疗和诊断用途

说明书

【技术领域】

本发明涉及鉴定结合CXCR4受体，能与趋化因子受体，尤其是与CXCR4形成复合物的新肽和拟肽。本发明也涉及这些肽用于治疗，防止和诊断涉及趋化因子受体（即瘤形成,转移,HIV-1病毒感染），且也涉及在自体移植物的情况中造血前体的干细胞的移动的疾病的用途。最终，本发明包括包含所述肽的药物组合物和诊断试剂盒。

【背景技术】

趋化因子是具有趋化活性的8～10kDa的小蛋白家族。它们特征在于广范围的生物学活性，包括调节白细胞运输，调节造血细胞增殖和粘接到细胞外基质分子。

已最近鉴定人瘤形成中趋化因子的趋化因子-受体轴的作用。已在多种瘤形成中主要描述了CXCR4受体和相对趋化因子，CXCL12。

CXCL12是与特定受体，CXCR4相互作用的C-X-C型趋化因子，属于与G蛋白偶联的跨膜受体（GPCR）的基团。GPCR特征在于由通过3个细胞内环（i1,i2和i3）及通过3个细胞外环（e1,e2和e3）连接的7个跨膜螺旋组成的共同中心结构域。多数GPCR中保留的2个半胱氨酸残基（一个在螺旋3上，另一个在环e2上）形成用于螺旋状结构域的包装及稳定的重要二硫桥。除了序列变异性之外，GPCR在N-端细胞外结构域，C-端细胞内结构域和细胞内环的长度和功能不同。

长期以来，相信GPCR是功能性地有活性的单体物种，而仅在最近，得益于多种实验展示及组合的方法，是确认GPCR是作为二聚体或更高寡聚体生物学有活性的概念。GPCR同源寡聚化或异源寡聚化的能力是对功能必需必要的，且其明显不是随机过程：选择性二聚化定义配体的药理学和生物学应答。

极其有争议的问题是这些受体的配体如何改变GPCR的二聚化或结构组织，以及是否异源二聚体的配体药理学或功能与同源二聚体的不同。新近研究显示，关于G蛋白的受体的化学计量是至少2:1，然而二聚体中（或寡聚体中）各受体与异源三聚体G蛋白的亚基Gα和Gβγ相互作用的模式仍是研究对象。受体二聚体的功能性中的重要方面已由使组成性地有活性的或修饰以结合不被第2亚基识别的激动剂或拮抗剂的受体亚基的修饰展示：第2受体的活化，一旦第1受体已活化，导致信号损失，然而其抑制促进信号的增加。同源二聚体受体的活性可因此是利用与各受体单元差异结合而别构性地控制的。此结果也在异源二聚体的情况中更重要，且可导致GPCR的不同信号通路中配体的多变量应答的解析。在CXCR4的情况中，熟知此受体可同源二聚化或异源二聚化。

乳腺瘤形成细胞表达高水平的CXCR4和特定趋化因子，CXCL12，主要以乳腺瘤形成转移水平表达。用CXCR4的中和抗体的治疗显著减少转移。也在黑色素瘤，结肠癌，肾癌，结肠-直肠，肺，成胶质细胞瘤，前列腺癌模型中，CXCR4/CXCL12轴已被证明在转移中具有中心作用。因而，趋化因子受体和相对配体在转移过程中具有关键的作用。

本发明的作者之前已展示［1-3］对于与结肠-直肠的瘤形成中VEGF的表达关联的CXCR4受体的表达的预后作用和对于原始黑色素瘤中CXCR4的表达的预后值。显著的实验证据提示，产生实体瘤且由小群的能不确定地增殖及产生分化的细胞的后代的肿瘤细胞维持。趋化因子受体，及尤其是CXCR4的表达，已在肿瘤形成干细胞上广泛描述。

CXCR4也已鉴定为用于对部分HIV-1病毒的T细胞的融合和感染的共受体。病毒进入宿主细胞由病毒包膜的一些糖蛋白（gp120和gp41）与宿主细胞受体（CD4和CCR5或CXCR4）通过随着病毒蛋白gp120的三聚体与主要受体CD4的结合开始的分子事件的复合序列的相互作用而介导。此相互作用对于促进病毒进入细胞不足够，但用于通过糖蛋白中构象变异的诱导制造对蛋白gp120可接近的趋化因子受体的结合位点。尽管不同病毒亚型可结合到不同趋化因子受体，CCR5和CXCR4最代表最常见的HIV-1靶。能拮抗病毒糖蛋白gp120与共受体结合的CXCR4的配体的使用代表抗-AIDS治疗剂开发的新前沿。

新近证据强调CXCR4-CXCL12轴在髓质归巢及因而在造血前体的移动中的作用。在骨髓和淋巴样组织中，肿瘤细胞与间质细胞直接接触，其形成与各种阶段的疾病相关的微-环境。CXCL12关于瘤形成的发展具有广范围的效应，但CXCL12的主要作用是在造血前体移动中，及在肿瘤形成干细胞的生态位的定义中，其中高浓度的CXCL12召回亚群的高度致瘤细胞及促进它们的存活，增殖，血管发生和转移性扩散。