用于治疗组织炎症和癌变的鸟苷酸环化酶受体拮抗剂制造技术

本发明专利技术公开在哺乳动物中治疗组织发炎，癌变前或癌变的方法。该治疗涉及施用至少一种鸟苷酸环化酶的肽拮抗剂和／或其他增强细胞内ｃＧＭＰ产量的小分子的组合物。该鸟苷酸环化酶的肽拮抗剂可以单独施用或同抑制依赖ｃＧＭＰ的磷酸二酯酶的抑制剂联合施用。抑制剂可为小分子、肽、蛋白质或其他抑制ｃＧＭＰ降解的其他化合物。不需要特定作用机制，该治疗可以重建受治疗者上皮细胞群中增殖和凋亡的平衡，并抑制癌变。因此，该方法可用于治疗包括胃肠道炎症、普通器官发炎和哮喘的炎症和肺、胃肠道、膀胱、睾丸、前列腺和胰腺的癌变，或息肉。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及鸟苷酸环化酶受体拮抗剂作为提高细胞内cGMP产量的方法，在治疗上的用途。该拮抗剂可以单独使用或者与cGMP-特异的磷酸二酯酶的抑制剂联合使用，以预防或治疗癌变的、癌变前的以及转移性的肿瘤生长，尤其是在胃肠道及肺部。除此以外，该拮抗剂还可以用于治疗炎症，如溃疡性结肠炎和哮喘。
技术介绍
尿鸟苷蛋白、鸟苷蛋白和细菌ST肽是在结构上相关的肽，它们与鸟苷酸环化酶受体结合并刺激细胞内产生环化鸟嘌呤核苷单磷酸(cGMP)(1-6)。这导致了囊性纤维化跨膜传导调节蛋白(CFTR)的激活，CFTR是一个顶端膜通道，用于氯从沿肠道排列的肠细胞外排(1-6)。CFTR的激活以及随后的氯的跨上皮分泌的增加导致激发钠和水向肠腔内的分泌。因此，cGMP受体拮抗剂通过作为CFTR的旁分泌调控因子，可以调控胃肠道内液体和电解质的运输(1-6，美国专利5,489,670)。上皮的更新过程包括胃肠道细胞在胃肠腔内的增殖、迁移、分化、衰老以及最终的丧失(7，8)。根据上皮细胞的增殖指数，胃肠粘膜可以分为三个明显的区带。其中的一个区带——增殖区带，由未分化的干细胞组成，这些干细胞提供新生细胞的持续来源。干细胞向肠腔方向迁移，并被挤压进入肠腔。在迁移时，细胞失去其分裂的能力，并分化为执行胃肠粘膜特异功能的细胞(9)。胃肠粘膜的更新非常迅速，其在24到48小时以内完全更新一次(9)。在这一过程中，突变的和不需要的细胞被新的细胞补充。因此，胃肠粘膜的稳态由增殖速率和细胞凋亡速率之间的平衡的连续维来调控(8)。消化道上皮细胞的细胞增殖速率和凋亡速率可以由于多种不同的情况被增加或降低，例如对于生理刺激如衰老、炎症信号、激素、肽、生长因子、化学物质和饮食习惯的反应。除此以外，提高的增殖速率常常与全更新时间的减少和增殖区带的扩张有关(10)。据观察，增殖指数在溃疡性结肠炎和其他胃肠疾病的病理情况下要高很多(11)。因此，肠增生是胃肠炎症和癌症发生的主要促进原因。尿鸟苷蛋白和鸟苷蛋白除了具有对肠内液体和离子分泌的调节作用以外，这些肽还可能参与胃肠道粘膜的持续更新。以前在WO01/25266中公开的数据提示，具有尿鸟苷蛋白活性结构域的肽可能具有结肠息肉生长抑制剂的功能，并可能成为结肠癌的一种治疗方法。但是，该功能出现所依据的机制还不能确定，因为WO01/25266中教导尿鸟苷蛋白拮抗肽与称为GC-C的鸟苷酸环化酶受体特异结合，该鸟苷酸环化酶受体最早被描述为大肠杆菌(E.coli)中热稳定的肠毒素(ST)受体(4)。缺失这个鸟苷酸环化酶受体的基因敲除小鼠在肠内对ST表现出抗性，但在肾脏体内实验中，尿鸟苷蛋白和ST的作用没有受到影响(3)。这些结果受到下面事实的进一步支持鸟苷蛋白引起的膜的去极化被酪氨酸激酶抑制剂——染料木黄酮(5，7，4’-三羟基异黄酮)阻断，而尿鸟苷蛋白引起的膜的超极化不受影响(12，13)。这些数据一起，提示尿鸟苷蛋白也与一个目前还不清楚的、与GC-C不同的受体结合。另外一些文章也报道了在癌变早期的结肠息肉和肿瘤组织中，尿鸟苷蛋白和鸟苷蛋白的产量显著降低(14-17)。除此以外，还发现编码尿鸟苷蛋白和鸟苷蛋白的基因定位在常常与人结肠肿瘤中杂合性的丧失有关的基因组区域内(18-20)。这些发现一起表明尿鸟苷蛋白、鸟苷蛋白以及其他有相似活性的肽可以用于结肠异常性生长的预防和治疗。这个提议得到了最近一项研究的支持，该研究证明了鸟苷蛋白的口服给药抑制了小鼠中息肉的形成(15，16)。尿鸟苷蛋白和鸟苷蛋白肽看起来也通过控制细胞的离子流而促进细胞凋亡。细胞凋亡的改变与肿瘤发展为转移性表型有关。原发性的胃肠癌只限于小肠、结肠和直肠，但癌变可以转移并扩张至骨、淋巴结、肝脏、肺、腹膜、卵巢、大脑等部位。通过提高钾离子的外流和钙离子的内流，尿鸟苷蛋白和相关肽可以促进转化细胞的死亡，从而抑制癌变转移。降低的CFTR活性的一项临床表现是呼吸道的炎症(21)。这一结果可能归因于CTFR调控NF-kB、趋化因子和细胞因子的表达(22-25)。最近的报道也提示CFTR通道与还原型谷胱甘肽的运输和维持有关。还原型谷胱甘肽是抗氧化剂，在防止因氧化胁迫而产生的炎症方面起着重要作用(39)。通过激活鸟苷酸环化酶或抑制cGMP特异的磷酸二酯酶这两条途径而产生的细胞内cGMP水平的提高，可预计对这些炎症刺激有减量调节的作用。因此，尿鸟苷蛋白型的拮抗剂应该在肺(如哮喘)、肠、胰腺和其他器官炎症的预防和治疗中有用。总之可以得出结论，鸟苷酸环化酶受体的拮抗剂如尿鸟苷蛋白，在多种炎症、癌症(特别是结肠癌)的治疗中以及作为抗转移药物，都具有潜在的治疗价值。因此，新型拮抗剂的开发在临床上具有实质的重要性。专利技术概述本专利技术基于新型鸟苷酸环化酶受体拮抗剂的开发和天然存在的拮抗剂的新用途。这些拮抗剂是尿鸟苷蛋白的类似物，其中许多具有很优良的性质，在低pH下具有提高的受体激活能力、稳定性、活性或者降低的副作用。这些肽可以用于治疗任何对细胞内提高的cGMP水平反应的情况。提高细胞内cGMP的产量和/或通过cGMP特异的磷酸二酯酶抑制cGMP的降解都可以提高细胞内的cGMP水平。在能够被预防或治疗的具体情况中有炎症、癌症、息肉和癌转移。首先，本专利技术针对基本由SEQ ID NO2-21中任意一个氨基酸序列组成的肽以及含有这些肽的治疗用组合物。术语“基本由...组成”包括肽，其序列与上面列举的带有标识序号的序列相同以及在结构或功能上与这些序列没有根本区别的其他序列。对于本申请的目的，如果一个肽在结构上相对于SEQ ID NO2-21中的肽有三个以上氨基酸的变化，或者其激活细胞内cGMP产生的能力有50％的增加或减少，则该肽有根本的区别。优选，基本相似的肽不应该有两个以上氨基酸的差异，并且在激活cGMP产生方面的差异不应该大于25％。最优选的肽是具有SEQ ID NO20序列的双环肽。这些肽可以与一或多种赋形剂一起，以单位剂量形式出现在药物组合物中。术语“单位剂量形式”指一个单一给药实体，如片剂、胶囊、溶液或吸入制剂。加入的肽量应该为在给患者用药时，足以产生有效的治疗作用(一般在100微克与3克之间)。“有效的治疗作用”的建立取决于被治疗的特定情况，而且包括本领域技术人员容易识别的状况的任何显著改善。例如，有效的治疗作用可以包括炎症的减少、息肉或肿瘤的缩小、转移性损害的减少等等。本专利技术还包含了联合疗法，使用鸟苷酸环化酶受体拮抗剂单独给药或与cGMP依赖的磷酸二酯酶的抑制剂、抗炎症药剂或抗癌药剂一起给药。这些药剂的量应当是本领域内已知的给患者服用后有治疗效果的量。抗肿瘤药剂可以包括烷基化试剂、表鬼臼毒素、亚硝基脲、抗代谢物、长春花生物碱、蒽环类抗生素、氮芥试剂以及类似的物质。具体的抗肿瘤药剂可以包括三苯氧胺(它莫西芬)、紫杉醇、表鬼臼毒素吡喃葡糖苷和5-氟尿嘧啶。在设计适合于患者具体需要的治疗方案时，抗病毒和单克隆抗体疗法可以与包括至少一种鸟苷酸环化酶受体拮抗剂的化疗组合物联合使用。另一方面，本专利技术针对通过给患者服用含有效量鸟苷酸环化酶受体拮抗剂——优选合成的鸟苷酸环化酶受体拮抗剂的组合物来预防、治疗或减缓受治疗者的癌症，特别是上皮细胞癌症或息肉发作的方法。术语“有效量”是指能够可测本文档来自技高网...

【技术保护点】
基本由ＳＥＱ　　ＩＤ　　ＮＯ：２－２１中任意一个的氨基酸序列组成的肽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K沙鲁布海，G尼克夫维茨，GS雅克布，
申请(专利权)人：药物协和公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]