用于癌症靶向治疗的包含基于重组血红蛋白蛋白质或亚基的治疗剂的药物组合物制造技术

本发明专利技术提供了用于组织氧合和治疗癌症的药物组合物，其包含重组血红蛋白蛋白质或四聚体或二聚体或亚基。基于重组血红蛋白蛋白质或四聚体或二聚体或亚基的治疗剂也有效地用于治疗癌症。重组血红蛋白或四聚体或二聚体或者其亚基部分可靶向癌细胞，并且治疗性部分(即，活性剂/治疗性药物)可高效地杀死癌细胞。本发明专利技术中使用的基于重组血红蛋白或四聚体或二聚体或者其亚基的治疗剂可用于治疗多种癌症，例如胰腺癌、白血病、头颈癌、结肠直肠癌、肺癌、乳腺癌、肝癌、鼻咽癌、食管癌、前列腺癌、胃癌和脑癌。所述组合物可单独使用或者与其他治疗剂(例如化学治疗剂、放射治疗剂、抗癌蛋白质药物)组合使用以提供对癌症治疗、抑制转移和/或降低复发的协同效应。

Pharmaceutical composition comprising therapeutic agents based on recombinant hemoglobin, protein, or subunit for targeted treatment of cancer

The present invention provides a pharmaceutical composition for tissue oxygenation and the treatment of cancer, comprising recombinant hemoglobin proteins or four polymers or two polymers or subunits. Therapeutic agents based on recombinant hemoglobin proteins or four polymers or two polymers or subunits are also useful in the treatment of cancer. Recombinant hemoglobin or four mer or two polymer or its subunit moiety can target cancer cells, and the therapeutic part (i.e. active / therapeutic drugs) can efficiently kill cancer cells. Recombinant hemoglobin or four dimers or two poly treatment agent or its subunits can be used for the treatment of various cancers based on the use of the invention, such as pancreatic cancer, leukemia, head and neck cancer, colorectal cancer, lung cancer, breast cancer, liver cancer, nasopharyngeal carcinoma, esophageal cancer, prostate cancer, brain cancer and gastric cancer. The composition can be used alone or with other therapeutic agents (such as chemical treatment agent, radiation therapy, anticancer agent of protein drugs) combination to provide treatment, inhibition of metastasis and / or reduce the recurrence of cancer, synergistic effect.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于癌症靶向治疗的包含基于重组血红蛋白蛋白质或亚基的治疗剂的药物组合物版权声明/许可该专利文件的一部分公开内容包含受版权保护的材料。当专利文件或专利公开内容在专利商标局专利文件或记录中出现时，版权所有者不反对任何人对其进行复制，但是仍保留所有版权权利。以下声明适用于下文及其附图中所述的方法、实验和数据：版权保留所有权利。相关申请的交叉引用本申请要求于2014年7月2日提交的美国临时专利申请序列号62/019,925和于2015年6月28日提交的美国非临时专利申请序列号14/752,999的优先权，其公开内容均通过引用整体并入本文。
本专利技术提供了具有载氧能力以替代天然血红蛋白的重组血红蛋白蛋白质、重组血红蛋白四聚体、二聚体和亚基，包括α、β、γ1、γ2单体(具有或不具有血红素分子)。本专利技术还提供了使用重组血红蛋白蛋白质、重组血红蛋白四聚体、二聚体或亚基来用于体内或离体组织的氧合的方法。本专利技术还提供了基于重组血红蛋白蛋白质、重组血红蛋白四聚体、二聚体或亚基的治疗剂，至少一个血红蛋白亚基已进行化学修饰以产生能够靶向和/或杀死癌细胞的物质。本专利技术另外提供了用于构建和表达不同重组血红蛋白亚基(包括α、β、γ1、γ2单体(具有或不具有血红素分子))及其二聚体和四聚体以及用于它们的化学修饰或工程化的方法。本专利技术还描述了用于产生基于重组血红蛋白蛋白质或者重组血红蛋白四聚体、二聚体或亚基的治疗剂的化学工程化设计。本专利技术还涉及包含基于重组血红蛋白蛋白质或者重组血红蛋白四聚体、二聚体或亚基的治疗剂的药物组合物，其用于人及其他动物中的癌症靶向治疗，特别是用于肝癌、乳腺癌、胰腺癌和由相应祖细胞诱发或与相应祖细胞相关的肿瘤。
技术介绍
血红蛋白基氧载体(HBOC)最初开发作为血液替代品。人胎盘血红蛋白是一种特别有前景的HBOC。人胎盘血红蛋白由于与人红细胞相比其氧亲和力更高、粘度更低并且平均直径更小而允许将更多的氧输送至缺氧组织。然而，由大规模使用胎盘血红蛋白所构成的主要问题是由从胎盘提取胎盘血红蛋白并纯化的条件引起。将胎盘保持冷冻储存，并且为了提取血红蛋白，必须在解冻之前将其粉碎。然后，通过过滤除去组织和纤维蛋白原，并对所得滤液进行色谱、沉淀和渗滤的几个步骤。而且，人胚胎血红蛋白和人血液的来源是有限的。因此，构建和表达重组血红蛋白蛋白质或者重组血红蛋白四聚体或二聚体或亚基对解决这一问题具有重要意义。缺氧在癌症中是常见的。缺氧和贫血(其有助于肿瘤缺氧)可通过使肿瘤细胞缺乏对这些药剂的细胞毒活性所必需的氧而导致电离辐射和化学治疗抗性。缺氧还可通过一种或多种间接机理(包括蛋白质组和基因组变化)而降低对放射治疗和化学治疗的肿瘤敏感性。因此，需要改进的癌症治疗组合物，特别是有利于靶向癌细胞并增强细胞毒剂的效力的改进的癌症治疗组合物。专利技术简述因此，在本专利技术中，构建了具有载氧能力的重组血红蛋白蛋白质、重组血红蛋白四聚体、二聚体和/或亚基。本专利技术提供了具有载氧能力以替代天然血红蛋白的重组血红蛋白蛋白质、重组血红蛋白四聚体、二聚体和亚基，包括α、β、γ1、γ2单体(具有或不具有血红素分子)。另外，提供了基于本专利技术的任意重组血红蛋白蛋白质、重组血红蛋白四聚体、二聚体和/或亚基的治疗剂，其能够靶向癌细胞以通过所缀合的治疗性药物(例如，化学治疗剂、放射治疗剂、抗癌蛋白质药物)来高效地杀死癌细胞。然而，发现广泛用于不同患者的常见化学治疗剂、放射治疗剂和抗癌蛋白质药物具有很多副作用。这些问题可通过对本专利技术的任意重组血红蛋白蛋白质、四聚体、二聚体或亚基进行化学修饰并将其与一种或多种治疗性药物连接来克服。因此，本专利技术还提供了基于重组血红蛋白蛋白质、重组血红蛋白四聚体、二聚体或亚基的治疗剂，其已被化学修饰以产生能够靶向和/或杀死癌细胞的物质。本专利技术另外提供了用于构建和表达不同重组血红蛋白亚基(包括α、β、γ1、γ2单体(具有或不具有血红素分子))及其二聚体和四聚体以及用于它们的化学修饰或工程化的方法。本专利技术还描述了用于产生基于重组血红蛋白蛋白质或者重组血红蛋白四聚体、二聚体或亚基的治疗剂的化学工程化设计。本专利技术还涉及包含基于重组血红蛋白蛋白质或者重组血红蛋白四聚体、二聚体或亚基的治疗剂的药物组合物，其用于人及其他动物中的癌症靶向治疗，特别是用于肝癌、乳腺癌、胰腺癌和由相应祖细胞诱发或与相应祖细胞相关的肿瘤。当与单独用于治疗癌症的常规治疗性药物(例如，化学治疗性药物，包括5-氟尿嘧啶、替莫唑胺、顺铂)相比时，本专利技术的基于重组血红蛋白蛋白质、四聚体、二聚体或亚基的治疗剂不仅可靶向癌细胞，而且由于对癌细胞/肿瘤的杀伤效应进一步增强而可更有效地治疗癌症/或肿瘤。此外，由于与其他已知的血红蛋白基氧载体相比，靶向癌症的基于重组血红蛋白蛋白质或者重组血红蛋白四聚体或二聚体或亚基的治疗剂可以以相对较低的剂量使用，因此来自用于癌症的常规治疗性药物的不良副作用大大减弱。大部分的常规治疗性药物都非常昂贵。如果降低治疗有效剂量的话，对于每位患者而言可显著缩减治疗成本。本专利技术的基于重组血红蛋白蛋白质或者重组血红蛋白亚基的治疗剂是用于降低治疗有效剂量的优良候选物，因为经修饰的重组血红蛋白蛋白质或重组血红蛋白亚基可靶向癌细胞。在一个实施方案中，基于重组血红蛋白蛋白质或者重组血红蛋白四聚体或二聚体或亚基的治疗剂用于在人中治疗癌症的治疗有效剂量可为0.0024mg/kg受试者体重(对于单剂量而言)或更低。其可用于以多剂量(每周一次)治疗癌症。本专利技术还提供了使用重组血红蛋白蛋白质、重组血红蛋白四聚体、二聚体或亚基来用于体内和离体组织的氧合的方法。任选地，本专利技术要求保护的基于重组血红蛋白蛋白质或者重组血红蛋白四聚体或二聚体或亚基的治疗剂还可与荧光探针连接以有利于活细胞成像。缀合有荧光素的基于重组血红蛋白蛋白质或四聚体或二聚体或亚基的治疗剂可被肝癌细胞摄取。细胞对新鲜荧光素缀合的基于重组血红蛋白蛋白质或四聚体或二聚体或亚基的治疗剂的摄取通过在下文所述的一系列活细胞摄取研究中将其直接用于细胞来验证。在一个实例中，显示荧光素缀合的基于重组血红蛋白蛋白质或四聚体或二聚体或亚基的治疗剂被肝癌细胞(例如HepG2细胞系)摄取。因此，在本专利技术的第一方面，提供了不同的重组血红蛋白蛋白质、重组四聚体、重组二聚体和/或重组血红蛋白亚基(例如，α、β、γ1、γ2；具有或不具有血红素分子)，以及由其形成的二聚体和四聚体，并且还提供所述重组血红蛋白蛋白质、四聚体、二聚体和亚基用于进行进一步化学工程化或修饰。还提供了用于构建并在宿主中表达所述重组血红蛋白蛋白质或亚基及其二聚体和四聚体的方法。本专利技术的第二方面是构建用于靶向癌细胞的具有一个或多个官能团的经化学修饰的重组血红蛋白蛋白质或者重组血红蛋白四聚体、二聚体或亚基，所述一个或多个官能团可用作与至少一种类型的治疗性药物连接的连接或接头(可切割的或不可切割的)。在一个实施方案中，参与对本专利技术的重组血红蛋白蛋白质或者重组血红蛋白四聚体、二聚体或亚基进行化学修饰的化学反应包括但不限于胺反应、硫醇反应、羧酸酯反应、羟基反应、使用硫酯的天然化学连接、生物正交官能团的引入、光化学反应和金属介导的反应。可对重组血红蛋白蛋白质的一个或多个血红蛋白亚基进行化学修饰。本专利技术的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有或不具有血红素的重组血红蛋白蛋白质，其包含作为氧载体的重组血红蛋白四聚体、二聚体和/或亚基并供给替代从动物或人来源分离和/或纯化的天然或原生血红蛋白分子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.02 US 62/019,925;2015.06.28 US 14/752,9991.一种具有或不具有血红素的重组血红蛋白蛋白质，其包含作为氧载体的重组血红蛋白四聚体、二聚体和/或亚基并供给替代从动物或人来源分离和/或纯化的天然或原生血红蛋白分子。2.根据权利要求1所述的重组血红蛋白蛋白质，其中所述重组血红蛋白亚基是基于来源于智人(Homosapiens)的141至146个氨基酸的序列构建和表达的重组血红蛋白单体。3.根据权利要求1所述的重组血红蛋白蛋白质，其中所述重组血红蛋白二聚体包含任意两个重组血红蛋白亚基，所述重组血红蛋白亚基各自是重组血红蛋白单体并且具有来源于智人的141至146个氨基酸的序列。4.根据权利要求1所述的重组血红蛋白蛋白质，其中所述重组血红蛋白四聚体包含任意四个重组血红蛋白亚基，所述重组血红蛋白亚基各自是重组血红蛋白单体并且具有来源于智人的141至146个氨基酸的序列。5.根据权利要求2所述的重组血红蛋白蛋白质，其中所述重组血红蛋白亚基包含分别具有SEQIDNo.1至4的α亚基、β亚基、γ1亚基和γ2亚基。6.根据权利要求3所述的重组血红蛋白蛋白质，其中所述重组血红蛋白二聚体包含α-β异二聚体、α-γ1异二聚体、α-γ2异二聚体、β-γ1异二聚体和β-γ2异二聚体，所述重组血红蛋白亚基各自具有SEQIDNo.1至4中任一个的氨基酸序列。7.根据权利要求4所述的重组血红蛋白蛋白质，其中所述重组血红蛋白四聚体包含2αβ2、2αγ12、2αγ22、2βγ12和2βγ22四聚体，所述重组血红蛋白亚基各自具有SEQIDNo.1至4中任一个的氨基酸序列。8.根据权利要求1所述的重组血红蛋白蛋白质，其中所述重组血红蛋白亚基包含具有Poly-N或His标签中的至少一种或者不具有Poly-N或His标签。9.一种制备权利要求1所述的重组血红蛋白分子的方法，其包括构建编码所述重组血红蛋白蛋白质、四聚体、二聚体和/或亚基的融合基因；将所述融合基因插入载体中；将所述载体插入宿主生物体中；以及表达权利要求1的所述蛋白质、四聚体、二聚体或亚基。10.一种药物组合物，其包含在可药用载体中的权利要求1所述的重组血红蛋白蛋白质。11.一种基于重组血红蛋白蛋白质、四聚体、二聚体和/或亚基的治疗剂，其包含权利要求1所述的重组血红蛋白蛋白质、四聚体、二聚体和/或亚基以及活性剂，所述活性剂选自化学治疗剂、放射治疗剂、细胞标记剂或荧光标记剂中的一种或多种，所述重组血红蛋白蛋白质、四聚体、二聚体和/或亚基直接与所述活性剂缀合或者通过可切割或不可切割的接头间接与所述活性剂缀合。12.根据权利要求11所述的治疗剂，其中所述重组血红蛋白亚基是基于来源于智人的141至146个氨基酸的序列构建和表达的重组血红蛋白单体。13.根据权利要求11所述的治疗剂，其中所述重组血红蛋白二聚体包含任意两个重组血红蛋白亚基，所述重组血红蛋白亚基各自是重组血红蛋白单体并且具有来源于智人的141至146个氨基酸的序列。14.根据权利要求11所述的治疗剂，其中所述重组血红蛋白四聚体包含任意四个重组血红蛋白亚基，所述重组血红蛋白亚基各自是重组血红蛋白单体并且具有来源于智人的141至146个氨基酸的序列。15.根据权利要求11所述的治疗剂，其中所述重组血红蛋白蛋白质在所述重组血红蛋白蛋白质的一个或多个亚基处连接有一个或多个所述接头分子。16.根据权利要求11所述的治疗剂，其中所述重组血红蛋白蛋白质包含具有Poly-N或His标签中的至少一种或者不具有Poly-N或His标签。17.根据权利要求12所述的治疗剂，其中所述重组血红蛋白亚基包含分别具有SEQIDNo.1至4的α亚基、β亚基、γ1亚基和γ2亚基。18.根据权利要求13所述的治疗剂，其中所述重组血红蛋白二聚体包含α-β异二聚体、α-γ1异二聚体、α-γ2异二聚体、β-γ1异二聚体和β-γ2异二聚体，所述重组血红蛋白亚基各自具有SEQIDNo.1至4中任一个的氨基酸序列。19.根据权利要求14所述的治疗剂，其中所述重组血红蛋白四聚体包含2αβ2、2αγ12、2αγ22、2βγ12和2βγ22四聚体，所述重组血红蛋白亚基各自具有SEQIDNo.1至4中任一个的氨基酸序列。20.根据权利要求11所述的治疗剂，其中所述重组血红蛋白蛋白质、四聚体、二聚体或亚基在与所述活性剂缀合之前被一个或多个官能团化学修饰，所述化学修饰包括使所述重组血红蛋白分子与以下一种或多种对于用于所述化学修饰的不同化学反应的化合物反应：a)对于胺反应，所涉及的化合物包括酸酐；乙烯酮；NHS酯；异硫氰酸酯；异氰酸酯；包括氟苯基酯和羰基叠氮化物的活性酯；磺酰氯；羰基化合物，之后被还原性胺化；环氧化物；碳酸酯；氟苯；亚氨酸酯；羟甲基膦衍生物；曼尼希缩合；重氮基衍生物；4-磺基-2,3,5,6-四氟苯酚；羰基二咪唑；磺基-NHS和通过吡哆醛-5-磷酸基仿生转氨基作用的N端修饰；b)对于硫醇反应，所涉及的化合物包括马来酰亚胺、卤代烷、卤代乙酰胺、二硫化物、硫代硫酸酯、含氮丙啶试剂、丙烯酰基衍生物、芳基化剂和乙烯基砜衍生物；c)对于羧酸酯反应，所涉及的化合物包括重氮烷和重氮基乙酰基化合物、羰基二咪唑和碳二亚胺；d)对于羟基反应，所涉及的化合物包括环氧化物和环氧乙烷、羰基二咪唑、碳酸酯、氯甲酸酯、化学和酶促氧化、烷基卤素和异氰酸酯；e)对于天然化学连接，所涉及的化合物包含硫酯；f)对于N-端修饰，所涉及的化合物包含N-端丝氨酸或苏氨酸，利用其高碘酸盐氧化来生成用于与羟胺、肼或酰肼、碳二亚胺偶联的醛；g)对于生物正交官能团的引入，所涉及的化合物包含发生后续生物正交缀合反应的炔烃和叠氮化物，所述后续生物正交缀合反应包括炔烃和叠氮化物的偶极加成Huisgen1,3-偶极加成、叠氮化物和三芳基膦的施陶丁格连接、炔烃和四嗪的Diels-alder反应以及炔烃和四唑的偶联；h)对于光化学反应，所涉及的化合物包含光亲和标记剂、二氮丙啶衍生物、二苯甲酮和蒽醌；i)对于金属介导的反应，所涉及的化合物包含金属类卡宾和钯活化的烯丙基试剂。21.根据权利要求11所述的治疗剂，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄炳镠，卫凤文，郭瑞仪，
申请(专利权)人：环喜有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81