包含对患病组织具有选择性的药效团的组合物及其制备方法技术

用于递送靶向治疗肺动脉高压、败血症、癌症和恶病质的组合物和方法。所述组合物和方法基于选择性结合并归巢于患病组织，并使靶向治疗产生有益的治疗结果的肽药效团。肽药效团可以选择性靶向肿瘤脉管系统、再生组织、受伤组织、发炎组织、纤维化组织、重建组织、及以升高的乙酰肝素酶水平为特征的组织，并且具有内化进入这些患病细胞的能力。

Composition comprising a selective pharmacophore for diseased tissue and method of making the same

Compositions and methods for delivering targeted therapies for pulmonary arterial hypertension, sepsis, cancer, and cachexia. The compositions and methods are based on a peptide pharmacophore that selectively binds and homing to diseased tissues and enables targeted therapies to yield beneficial therapeutic results. The pharmacophore can selectively target peptide tumor vasculature, tissue regeneration and tissue injury, inflammation, tissue fibrosis, reconstruction of organization, and to increase the level of heparanase organization, and has the ability to internalize into diseased cells.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含对患病组织具有选择性的药效团的组合物及其制备方法关于联邦赞助研究的声明本专利技术是在STTR赞助号为No.R41GM099174和来自国家健康研究所(NIH)的VITA合同号为No.HHSN268201400006C的政府支持下进行的。相关申请本申请要求于2014年8月6日提交的美国临时申请号为No.62/034，046和于2015年5月13日提交的美国临时申请号为No.62/161，121的优先权，其内容通过引用并入本专利技术。
本专利技术一般涉及药物发现和开发的领域，特别关注选择性定位、结合和内化入患病细胞和组织的分子。
技术介绍
药效团被定义为分子发挥其生物学活性所必需的治疗性活性分子的保守分子特征。化合物的结构-功能关系研究可以提供对化合物及其特定生物靶标之间的最佳相互作用所需的特定空间和电子特征有价值的提示。药效团的鉴定有助于设计具有相似生物活性的不同结构的分子。对药效团的理解可以带来关于受体-配体相互作用和未知受体活性位点的其它化学和结构特性的进一步细节。正确鉴定药效团还将允许通过产生具有增强的治疗选择性或更理想的药理学特性的类似物来进行化合物的潜在优化。治疗疾病的主要障碍是相对缺乏可以选择性靶向患病组织而非健康组织的药剂。需要用于选择性靶向患病组织并减少与全身性治疗相关的副作用的治疗新策略。还需要选择性识别患病组织的诊断试剂。包含具有疾病选择性和内化特性的一类分子的药效团的确定将使开发具有显著治疗和诊断潜力的化合物成为可能。本专利技术通过确定对患病组织具有选择性的药效团来满足了上述需要。本专利技术还确定了匹配该药效基团并且可用于治疗或诊断目的的分子。这些化合物还适合作为单独的治疗，在患病组织中作为与治疗相偶联的归巢基团或用于选择性增强联合给药的效果。败血症是由对感染的强烈免疫应答而引起的危及生命的医学病症。释放于血液中以抵抗感染的天然化学物质触发了全系统的炎症，这可导致多器官衰竭和死亡(NationalInstituteofGeneralMedicalSciences国家综合医学科学研究所，2014)。由于败血症的非特异性症状与许多其他病症重叠使得败血症难以诊断，据估计败血症的发生率被严重低报。即使如此，据估计败血症发生率占所有住院治疗的约2％，并且仅在美国每年便影响约75万人(Martin2012；Leveretal.，2007)。败血症的发病率也在上升，从1979年到2000年，每年的病例数从164，072例增加到659，935例，死亡人数从43，579增加到120，491例(Leveretal.，2007)。此外，败血症通常具有高死亡率，从最温和症状的10％死亡率，增加至败血性休克患者的接近80％的死亡率(Leveretal.，2007)。目前用于治疗败血症的一种药物治疗是西维来司钠(sivelestat)，一种嗜中性粒细胞弹性蛋白酶抑制剂。然而，西维来司钠作为败血症的治疗其功效尚未令人信服地证明。一项系统综述和荟萃分析检查了8项使用西维来司钠的独立试验，发现西维来司钠在随机分组后的28-30天内死亡率没有差异，机械通气天数没有差异，并且可能增加了180天死亡的死亡率(Iwataetal.，2010)。研究结果表明，短期内西维来司钠可能与氧合的改善有关，并且如果西维来司钠有任何效果，其效果并不大(Iwataetal.，2010)。抗凝血酶III也已被用于败血症的治疗。最近的数据表明，除了其抗凝血功能，抗凝血酶是有效的抗炎剂，且研究已经发现抗凝血酶III显著地降低了动物研究中使用致死剂量的大肠杆菌(Dept.Haematology，RoyalFreeUniversityCollegeLondonMedicalSchool，2001)引发的多器官功能衰竭和死亡率。考虑到这些结果，一些临床试验用抗凝血酶治疗了败血症患者。几个较小的研究发现，虽然抗凝血酶治疗确实显示30天死亡率减少，但差异不具备统计学的显著性(Dept.Haematology，RoyalFreeUniversityCollegeLondonMedicalSchool，2001)。较大的临床试验没有发现在接受抗凝血酶治疗的组和安慰剂组之间的存活差异，但是使用亚组分析确实发现抗凝血酶治疗在败血性休克——最严重形式的败血症患者中显示出显著的存活效果(Dept.Haematology，RoyalFreeUniversityCollegeLondonMedicalSchool，2001)。另一项随机对照试验在超过2000名严重败血症患者的样本中测试了高剂量抗凝血酶III，并发现抗凝血酶III组的死亡率为38.9％，安慰剂组的死亡率为38.7％，而且两组之间次要终点没有显示差异(Warrenetal.，2001)。经常用于治疗败血症的一种最终治疗是类固醇治疗。然而，研究尚未找到显示类固醇治疗有助于败血症的确定结果，在一些情况下，研究发现类固醇治疗实际上导致继发感染，并对生存没有影响。在一项针对败血性休克患者测试低剂量氢化可的松(hydrocortisone)治疗的研究中，结果显示氢化可的松不能改善败血性休克患者的生存，而且氢化可的松治疗组发生更多超感染症状(Springetal.，2008)。其他研究测试氢化可的松或其他皮质类固醇也未发现有益的存活效果，氢化可的松或皮质类固醇组实际上比安慰剂组经历了更多的并发症(Rakelaetal.，1991；Hotchkissetal.，2003)。尽管大量使用医疗资源，包括血液动力学支持、液体复苏、血管加压药治疗、增强氧气输送、经验性抗微生物治疗、和皮质类固醇治疗(Claessensetal.，2007；Kilaletal.，2014)，败血症的死亡风险为30-80％(Jawadetal.，2012)。对能够改善败血症存活的创新方法有迫切的、未满足的需求。CAR在广泛的损伤，炎症和纤维化疾病包括伤口愈合方面(Jarvinenetal.，2007)，肺动脉高压(Urakamietal.，2011；Tobaetal.，2014)，急性肺损伤，肺纤维化，慢性肾脏疾病和三阴性乳腺癌诱导的恶病质(Mannetal.，2015)提供和呈现临床前有效性。这些看似不同的疾病具有改变的糖萼的共同特征。败血症的特征还在于改变的糖萼(Chelazzietal.，2015)，使CAR成为通过与现有药物共同给药，作为与治疗剂偶联的归巢部分，或作为通过单独施用CAR治疗而有效降低与败血症相关的死亡率的强有力的候选药物。专利技术概述本专利技术公开了对于疾病的归巢和内化特性必需的CAR药效团的特征，并且进一步公开了落入CAR药效团范围内的分子实体。本专利技术公开了含有确定的CAR药效团的化合物。本专利技术公开了选择性靶向肿瘤血管系统、再生组织、受伤组织、发炎组织、纤维化组织、重建组织、以升高的乙酰肝素酶水平为特征的组织，并且具有内化入这样的患病细胞的能力的肽。所公开的化合物还可以介导其他偶联的、结合的或联用的化合物的选择性靶向、内化和组织穿透。本专利技术公开了含有环状、线性或截短的CAR药效团的化合物。本专利技术还公开了含有具有SEQIDNO：1-8、12和16-33的序列的氨基酸片段、相关氨基酸序列或CAR药效团的任何肽或蛋白质。所述肽或蛋白质可本文档来自技高网...

【技术保护点】
确定至少一种治疗活性分子的药效团的方法，所述方法包括：a)对所述至少一种治疗活性分子进行置换，以合成所述分子的类似物；b)对治疗活性分子和合成的类似物进行细胞结合和内化测定；c)确定来自步骤b)的任何残基和序列模式，其需要分子保守以保留治疗活性；d)对治疗活性分子和类似物进行计算机模拟，以产生小的化合物文库并进一步确定药效团的保守分子特征；e)将类似物模型叠加到治疗活性分子模型上；和f)分析所述叠加的类似物的保守结构模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.06 US 62/034,046;2015.05.13 US 62/161,1211.确定至少一种治疗活性分子的药效团的方法，所述方法包括：a)对所述至少一种治疗活性分子进行置换，以合成所述分子的类似物；b)对治疗活性分子和合成的类似物进行细胞结合和内化测定；c)确定来自步骤b)的任何残基和序列模式，其需要分子保守以保留治疗活性；d)对治疗活性分子和类似物进行计算机模拟，以产生小的化合物文库并进一步确定药效团的保守分子特征；e)将类似物模型叠加到治疗活性分子模型上；和f)分析所述叠加的类似物的保守结构模式。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述至少一种治疗性分子通过选择性靶向肿瘤血管系统、再生组织、受伤组织、发炎组织、纤维化组织、重建组织、受损内皮、以升高的乙酰肝素酶水平为特征的组织来表达对疾病的可测量的治疗效果，并且具有内化进入这些患病细胞的能力。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述疾病选自由肺部疾病，肺动脉高血压，间质性肺病，急性肺损伤，急性呼吸窘迫综合征，哮喘，败血症，败血性休克，感染，肺结节病，结缔组织疾病包括系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、硬皮病和多发性肌炎、皮肌炎的肺部表现，支气管扩张，石棉肺，铍中毒，矽肺，X组织细胞增多症，肺实变性炎症，肺组织炎症，吸烟性肺炎，闭塞性细支气管炎，肺纤维化，其它纤维化疾病如心肌梗塞、心内膜心肌纤维化、纵隔纤维化、骨髓纤维化、腹膜后纤维化、进行性大块纤维化、尘肺病、肾源性系统性纤维化、瘢痕形成、瘢痕疙瘩、关节纤维化、粘连性囊炎、放射性纤维化、纤维囊性乳腺病症、肝硬化、肝炎、肝纤维化、非酒精性脂肪肝病、急性肝衰竭、非酒精性脂肪性肝炎、淋巴结或其他器官的结节病，炎症性肠病，克罗恩病，恶病质，慢性肾脏疾病，急性肾损伤，急性肾衰竭，多囊肾病，溃疡性结肠炎，原发性胆汁性肝硬化，胰腺炎，间质性膀胱炎，慢性阻塞性肺病，动脉粥样硬化，缺血性心脏病，血管炎，赘生的/转移性/肿瘤性疾病(包括癌症)，尘肺病，自身免疫性疾病，血管生成疾病，伤口愈合，感染，外伤损伤和系统性结缔组织疾病包括系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎硬皮病、多发性肌炎、皮肌炎，囊性纤维化，勃起功能障碍，α1-抗胰蛋白酶缺乏症，糖尿病，以高乙酰肝素酶水平为特征的疾病，神经炎性病症，中风，中枢神经系统退行性疾病如阿尔茨海默氏病、帕金森病(PD)、亨廷顿舞蹈病、肌萎缩性侧索硬化症，多发性硬化、创伤性脑损伤，组织缺氧，脑老化，湿性黄斑变性，新生血管性老年性黄斑变性，糖尿病性视网膜病，成胶质细胞瘤和衰老相关疾病组成的群组。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述疾病选自由肺动脉高压、败血症、肾脏疾病、癌症和恶病质组成的群组。5.一种治疗患有疾病的个体的方法，其特征在于，所述方法包括：a)提供包含与CAR药效团基本上相同的序列的靶向肽，所述序列选自SEQIDNO：16-SEQIDNO：33或其变体；b)提供至少一种治疗性分子，其向疾病提供可测量的治疗效果，所述疾病选自由肺部疾病，肺动脉高血压，间质性肺病，急性肺损伤，急性呼吸窘迫综合征，哮喘，败血症，败血性休克，感染，肺结节病，结缔组织疾病包括系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、硬皮病和多发性肌炎、皮肌炎的肺部表现，支气管扩张，石棉肺，铍中毒，矽肺，X组织细胞增多症，肺实变性炎症，肺组织炎症，吸烟性肺炎，闭塞性细支气管炎，肺纤维化，其它纤维化疾病如心肌梗塞、心内膜心肌纤维化、纵隔纤维化、骨髓纤维化、腹膜后纤维化、进行性大块纤维化、尘肺病、肾源性系统性纤维化、瘢痕形成、瘢痕疙瘩、关节纤维化、粘连性囊炎、放射性纤维化、纤维囊性乳腺病症、肝硬化、肝炎、肝纤维化、非酒精性脂肪肝病、急性肝衰竭、非酒精性脂肪性肝炎、淋巴结或其他器官的结节病，炎症性肠病，克罗恩病，恶病质，慢性肾脏疾病，急性肾损伤，急性肾衰竭，多囊肾病，溃疡性结肠炎，原发性胆汁性肝硬化，胰腺炎，间质性膀胱炎，慢性阻塞性肺病，动脉粥样硬化，缺血性心脏病，血管炎，赘生的/转移性/肿瘤性疾病(包括癌症)，尘肺病，自身免疫性疾病，血管生成疾病，伤口愈合，感染，外伤损伤和系统性结缔组织疾病包括系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎硬皮病、多发性肌炎、皮肌炎，囊性纤维化，勃起功能障碍，α1-抗胰蛋白酶缺乏症，糖尿病，以高乙酰肝素酶水平为特征的疾病，神经炎性病症，中风，中枢神经系统退行性疾病如阿尔茨海默氏病、帕金森病(PD)、亨廷顿舞蹈病、肌萎缩性侧索硬化症，多发性硬化、创伤性脑损伤，组织缺氧，脑老化，湿性黄斑变性，新生血管性老年性黄斑变性，糖尿病性视网膜病，成胶质细胞瘤和衰老相关疾病组成的群组；c)将包含a)和b)的组合物联合用药给有需要的个体；和d)测量对个体的治疗效果。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述组合物通过口服、胃肠外、经肌内注射、经腹膜内注射、经皮、体外或局部联合用药。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述疾病选自由肺动脉高压、败血症、肾脏疾病、癌症和恶病质组成的群组。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述至少一种治疗性分子选自由伊马替尼、西维来司钠、紫杉醇、抗凝血酶III和氢化可的松组成的群组。9.一种用于治疗患有疾病的个体的偶联物，其特征在于，所述肽包含：a)至少一种包含具有SEQIDNO：1-8、12和16-33的序列的氨基酸片段的肽，相关氨基酸序列或CAR药效团；和b)连接到a)的肽的基团。10.根据权利要求9所述的偶联物，其特征在于，所述氨基酸序列含有一个或多个保守氨基酸取代。11.根据权利要求9所述的偶联物，其特征在于，所述基团选自油抗血管生成剂、促血管生成剂、癌症化疗剂、细胞毒剂、抗炎剂、抗关节炎剂、多肽、核酸分子、小分子、荧光团、荧光素、罗丹明、放射性核素、铟-111、锝-99、碳-11、碳-13或其组合组成的群组，所述基团可以是治疗剂、可检测试剂、病毒或噬菌体。12.根据权利要求9所述的偶联物，其特征在于，所述疾病选自由肺部疾病，肺动脉高血压，间质性肺病，急性肺损伤，急性呼吸窘迫综合征，哮喘，败血症，败血性休克，感染，肺结节病，...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·曼，埃尔基·鲁奥斯拉蒂，小松政信，
申请(专利权)人：血管生物科学，桑福德伯纳姆普利柏斯药物探索研究所，大卫·曼，埃尔基·鲁奥斯拉蒂，小松政信，
类型：发明
国别省市：美国,US