靶向碳酸酐酶制造技术

本发明专利技术涉及与碳酸酐酶

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】靶向碳酸酐酶IX的肽配体、包含其的肽结构体及它们的用途


[0001]本专利技术涉及与碳酸酐酶
IX(Carbonic Anhydrase IX
，
CAIX)
特异性结合的肽配体及包含其的肽结构体
。
具体地，本专利技术涉及对
CAIX
具有特异性，且包含
D
‑
氨基酸以提高稳定性的
CAIX
结合肽配体；包含上述肽配体的线形或环形的高亲和性
CAIX
结合肽结构体；及它们在用于诊断
、
预防
、
抑制或治疗由
CAIX
介导的疾病中的用途
。

技术介绍

[0002]碳酸酐酶
(Carbonic Anhydrase
，
CA)
作为共同存在于包括人类在内的高等脊椎动物中的锌
(Zn
2+
)
金属酶，是一种用于催化可逆性水化反应的酶，上述水化反应是用于将二氧化碳转换为氢离子和碳酸氢离子这种
CA
已发现有
16
种同工酶形态，并且在人体中存在于胃肠道
、
生殖道
、
神经系统
、
肾脏
、
肺
、
皮肤及眼球等多个组织中
。
已知
CA
同工酶大部分参与重要的生理学过程，如呼吸
、
钙化
、
酸碱平衡/>、
骨吸收及房水
、
脑脊液
、
唾液和胃酸的形成等
(Thiry et al.
，
TRENDS in Pharmacological Sciences
，
27(11):566
‑
573
，
2006)。
[0003]据报道，在
CA
家族中，碳酸酐酶
IX(CAIX)
特别地在正常组织中表达非常有限，相反，在大多数实体瘤中异常地过度表达，这主要是由于实体瘤的过度增殖而发生的缺氧
(hypoxia)
使作为转录因子的缺氧诱导因子
(HIF
‑
1)
被诱导，从而由于
HIF
‑1的强转录活化所致
(De Simone et al.
，
Biochimica et BiophysicaActa
，
1804:404
‑
409
，
2010
；
Thiry et al.
，
ditto)。
[0004]肿瘤缺氧是实体瘤以超过宿主的血管系统所提供的血液供应能力的速度生长产生氧气稀薄的环境而引起的
。
即使在缺氧微环境下，实体瘤也通过各种遗传变异来维持持续的生长和增殖
。
抗癌化学药剂通过血液难以传递到这种缺氧性肿瘤细胞中，并且在放疗中，由于源自放射线的自由基的细胞毒性作用所需的氧气会不足，因此对化疗和放疗的抗性会有所增加
。
此外，缺氧性肿瘤细胞在细胞表面诱导
CAIX
的过表达，通过
CAIX
的细胞外催化结构域而进行的
CO2水化反应来降低肿瘤细胞的细胞外环境的
pH。
由此形成的酸性肿瘤微环境能够促进肿瘤细胞的侵袭和迁移，并能够使
pH
敏感性药剂失效
(Thiry et al.
，
ditto)。
因此，肿瘤缺氧通常被认为是癌症患者的不良的预后因素
。
[0005]最近，正在积极进行有关通过以在肿瘤细胞中过表达的
CAIX
为靶点或通过干扰
CAIX
的催化活性来破坏由肿瘤细胞引起的
pH
调节，从而抑制与
CAIX
相关的肿瘤的生长和增殖的研究
。
这种研究的重点主要在于，与
CAIX
结合的单克隆抗体或磺酰胺类的小分子抑制剂的开发上
。
但是，对于实体瘤靶向性方面，分子量大的单克隆抗体存在难以有效地进行传递的问题，并且磺酰胺类的小分子抑制剂在溶液状态下相对不稳定，从而作为药物化合物的实用性会被限制
。
[0006]因此，亟需开发一种适合于包含癌症的治疗
、
预防
、
诊断
、
预后预测
、
影像化在内的癌症治疗的医药学用途，且具有高亲和性以及稳定的新型
CAIX
‑
特异性结合剂及抑制剂
。
[0007]现有技术文献
[0008]非专利文献
[0009]非专利文献1：
Thiry et al.
，
TRENDS in Pharmacological Sciences
，
27(11):566
‑
573
，
2006
[0010]非专利文献2：
De Simone et al.
，
Biochimica et Biophysica Acta
，
1804:404
‑
409
，
2010

技术实现思路

[0011]专利技术所要解决的问题
[0012]本专利技术的一目的在于，提供一种适合于癌症的治疗
、
预防
、
诊断或预后预测用途，且稳定的
CAIX
‑
特异性结合剂及抑制剂
。
[0013]本专利技术的一目的在于，提供一种稳定的
CAIX
‑
特异性结合肽配体
。
[0014]本专利技术的一目的在于，提供一种高亲和性
CAIX
‑
特异性肽结构体，包括
CAIX
‑
特异性结合肽配体以及磺酰胺官能团在内的一种以上的效应子
(effector)
或官能团
。
[0015]本专利技术的附加目的在于，提供一种包括上述肽结构体的偶联物
(conjugate)。
[0016]本专利技术的附加目的在于，提供一种包括上述肽配体
、
肽结构体或偶联物的癌症的诊断
、
预防或治疗用组合物
。
[0017]本专利技术的附加目的在于，提供一种利用上述肽配体
、
肽结构体或偶联物来诊断癌症的方法
。
[0018]本专利技术的附加目的在于，提供一种利用上述肽配体
、
肽结构体或偶联物来治疗癌症的方法
。
[0019]本专利技术的附加目的在于，提供一种利用上述肽配体...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种肽配体，包括
SEQ ID NO.1
至
44
中任一氨基酸序列，组成氨基酸中至少一个由
D
‑
氨基酸构成，并且在组成氨基酸中赖氨酸
(Lys)
残基的侧链
ε
‑
氨基能够被化学官能团取代
。2.
根据权利要求1中所述的肽配体，其特征在于，所述化学官能团为五氟苯甲酸
(pentafluorobenzoic acid)
或双酚酸
(diphenolic acid)。3.
一种肽结构体，包括：根据权利要求1所述的肽配体；及直接或通过间隔基与所述肽配体连接的含磺酰胺官能团的氨基酸残基
。4.
根据权利要求3中所述的肽结构体，其特征在于，具有如下化学式1的环形结构，
【
化学式
1】
所述式中，
P
为权利要求1中所述的肽，
F1为甘氨酸
(Gly)
或含磺酰胺官能团的氨基酸残基，
F2为含磺酰胺官能团的氨基酸残基，
F3为甘氨酸
(Gly)
或含除了磺酰胺以外的官能团的氨基酸残基，
n
和
m
分别独立地为0或1，
F4为通式
‑
(S1)
o
‑
(F5)
p
‑
(S2)
q
‑
(F6)
r
‑
NH2的基团；其中，
S1和
S2分别独立地为间隔基，
F5和
F6分别独立地为含除了磺酰胺以外的官能团的氨基酸残基，
o、p、q
和
r
分别独立地表示0至6的整数
。5.
根据权利要求3中所述的肽结构体，其特征在于，具有如下化学式2的线形结构，
【
化学式
2】CH3C(
＝
O)
‑
Gly
‑
(F7)
s
‑
F8‑
(S3)
t
‑
P
‑
(F9)
u
‑
(S4)
v
‑
(F
10
)
w
‑
NH2所述式中，
P
为权利要求1中所述的肽，
F8为含磺酰胺官能团的氨基酸残基；
F7、F9和
F
10
分别独立地为含除了磺酰胺以外的官能团的氨基酸残基，或在
F9为多个的情况下，至少一个
F9为含磺酰胺官能团的氨基酸残基，其余
F9和
F7
及
F
10
分别独立地为含除了磺酰胺以外的官能团的氨基酸残基；
S3和
S4分别独立地为间隔基；
s、t、u、v
和
w
分别独立地表示0至3的整数
。6.
根据权利要求3至5中任一项所述的肽结构体，其特征在于，所述含磺酰胺官能团的氨基酸残基具有如下结构，
7.
根据权利要求3至5中任一项所述的肽结构体，其特征在于，所述除了磺酰胺以外的官能团通过赖氨酸残基的侧链
ε
‑
氨基而引入
。8.
根据权利要求7中所述的肽结构体，其特征在于，所述除了磺酰胺以外的官能团为螯合物
(chelator)、
碳数为5至
15
的环烷烃
(cycloalkane)、
生物素
(biotin)、
葡庚糖酸
(glucoheptonic acid)、4
‑
(p
‑
碘苯基
)
丁酸
(IB)、
荧光染料或细胞毒性剂
。9.
根据权利要求8中所述的肽结构体，其特征在于，所述螯合物选自
1,4,7,10
‑
四氮杂环十二烷
‑
1,4,7,10
‑
四乙酸
(DOTA)、1,4,7
‑
三氮杂环壬烷
‑
1,4,7
‑
三乙酸
(NOTA)、
乙二胺四乙酸
2,2',2”,2”'
‑
(
乙烷
‑
1,2
‑
二基二次氮基
)
四乙酸
(EDTA)、1,4,7,10,13,16
‑
六氮杂环十八烷
‑
N,N',N”,N”',N
””
,N
””
'
‑
六乙酸
(HEHA)、2
‑
[4
‑
硝基苄基
]
‑
1,4,7,10,13
‑
五氮杂环十五烷
‑
N,N',N”,N”',N
””‑
五乙酸
(PEPA)、1,4,7,10
‑
四氮杂环十二烷
‑
1,4,7,10
‑
四
(
亚甲基膦酸
)(DOTP)、(1R,4R,7R,10R)
‑
α
,
α
',
α”,
α”'
‑
四甲基
‑
1,4,7,10
‑
四氮杂环十二烷
‑
1,4,7,10
‑
四乙酸
)
四钠盐
(DOTMA)、2
‑
[
双
[2
‑
[
双
(
羧甲基
)
氨基
]
乙基
]
氨基
]
乙酸
(DTPA)
及三亚乙基四胺
(TETA)
中的一个以上
。10.
根据权利要求8中所述的肽结构体，其特征在于，所述碳数为5至
15
的环烷烃选自环戊烷
、
环己烷
、
环庚烷
、
环辛烷
、
环壬烷
、
环癸烷
、
金刚烷
、
降冰片烷
、
异冰片烷及三环癸烷中的一种以上
。11.
根据权利要求3至5中任一项所述的肽结构体，其特征在于，间隔基选自聚乙二醇
(PEG)
链接剂
、
甘氨酸
、
肌氨酸
(sarcosine)、
及由1至5的
D
‑
氨基酸或
L
‑
氨基酸组成的肽链接剂中的一个以上
。12.
根据权利要求5中所述的肽结构体，其特征在于，具有如下化学式
3、4
或5的结构，
【
化学式
3】
编号
αβγ
AA1AA2AA3AA4AA5AA6AA7θδ
1011rahkhyh002011hrkhddn003011ayyrkkw004011rrllfSG005001rrfhfth006001ayyrkkw007001rrllfsG008001rrfhfth009001fhSrrdv0010001vlrnksd0011001rsrhfhy0012001fhrikhl0013001ritainy0014002yhkhirq0015003hfvkkfr0016003ffkrkhe0017003hGhlfkr0018003rfhhfrn0019003rlskfhs0020003yetfrtr0021000rrfrhyh0022000rrfrhyh1023100rrfrhyh0024000rrfrhyh01【
化学式
4】
编号
AA1AA2AA3AA4AA5AA6AA7R125rrfrhyh(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH226rrfrhyhUk(DOTA)
‑
(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH227rrU(1
‑
Nal)rhUk(PhF5)hUk(DOTA)
‑
(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH2【
化学式
5】
编号
AA1AA2AA3AA4AA5R228rrfry(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH229rrfryUk(DOTA)
‑
(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH230rrU(1
‑
Nal)ry(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH231rrfrUk(
联苯酚
)(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH232rrU(1
‑
Nal)rUk(PhF5)Uk(DOTA)
‑
(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH233erU(1
‑
Nal)rUk(PhF5)Uk(DOTA)
‑
(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH234rrU(1
‑
Nal)eUk(PhF5)Uk(DOTA)
‑
(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH2所述化学式中，小写字母表示
D
‑
氨基酸，大写字母表示
L
‑
氨基酸，通过
U
来表示的取代基分别如下所定义，
46Uk(
金刚烷
)Uk(SFA)0hyhrfrr(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH247Uk(
金刚烷
)Uk(SFA)0hyhrfrrK(DOTA)
‑
(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH248Uk(
金刚烷
)Uk(SFA)0hyhrfrr(PEG1)2‑
K(DoTA)
‑
NH249Uk(
金刚烷
)Uk(SFA)0hyhrfrr(Sar)6‑
K(AF488)
‑
NH250Uk(
金刚烷
)Uk(SFA)0hyhrfrrK(AF488)
‑
NH251Uk(
金刚烷
)UAha(AZA)0hyhrfrr(PEG1)1‑
K(
生物素
)
‑
NH252GUAha(AZA)0hyhrfrr(PEG1)2‑
K(
生物求
)
‑
NH253Uk(
金刚烷
)Uk(
噻吩
)0hyhrfrr(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH254GUk(
噻吩
)0hyhrfrr(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH255K(
金刚烷
)K(SFA)0hU(Phe(F5))hrfrr(PEG1)2‑
k(
生物素
)
‑
NH256K(
金刚烷
)K(SFA)0hU(Phe(4
‑
NH2))hrfrr(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH257K(
金刚烷
)K(SFA)0hU(1
‑
Nal)hrfrr(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH258K(
金刚烷
)K(SFA)0hU(BiP(4
，4‑
))hrfrr(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH259Uk(
金刚烷
)Uk(SFA)0hyhrU(Phe(F5))rr(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH260Uk(
金刚烷
)Uk(SFA)0hyhrU(Phe(4
‑
NH2))rr(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH261Uk(
金刚烷
)Uk(SFA)0hyhrU(1
‑
Nal)rr(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH262Uk(
金刚烷
)Uk(SFA)0hyhrU(BiP(4
，4‑
))rr(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH2【
化学式
7】
编号
R7AA7AA6AA5AA4AA3AA2AA1R6R863K(SFA)rrfrhyhK(SFA)UK(DOTA)
‑
(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH264Uk(SFA)hyhrfrrUk(SFA)(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH265Uk(SFA)hyhrfrrUk(SFA)UK(DOTA)
‑
(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH2【
化学式
8】
编号
R
10
AA5AA4AA3AA2AA1R9R
11
66K(SFA)rrfryK(SFA)UK(DOTA)
‑
(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH267K(SFA)rrU(homo
‑
f)ryK(SFA)UK(DOTA)
‑
(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH268K(SFA)rrU(1
‑
Nal)rUk(PhF5)K(SFA)UK(DOTA)
‑
(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH269K(SFA)rrU(1
‑
Nal)eUk(PhF5)K(SFA)UK(DOTA)
‑
(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH270K(SFA)erU(1
‑
Nal)eUk(PhF5)K(SFA)UK(DOTA)
‑
(PEG1)2‑
K(
生物素
)
‑
NH271Uk(SFA)yrfrrUk(SFA)UK(DOTA)
‑
(PEG1)2‑
K(
生物素

【专利技术属性】
技术研发人员：李松吉，河惠淑，朴珍辉，金世源，吴侑姃，朴舒晛，朴信泳，车俊会，
申请(专利权)人：C，
类型：发明
国别省市：