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抑制眼部自身免疫性炎症反应的靶向生物肽的筛选及应用

技术摘要:
本发明提供了一种抑制眼部自身免疫性炎症反应的靶向生物肽及其应用。本发明还涉及所述多肽的制法和应用以及含所述多肽的药物组合物。本发明多肽具有多种优点,例如分子量小、生产成本低、水溶性好、免疫源性小、毒副作用低及组织穿透性强等优势;并且,本发明通过EAE及  全部
背景技术:
随着卫生环境的改善,感染性疾病在眼部炎症性疾病中所占比例逐渐下降,自身 免疫性眼病的发病率则逐年升高。 自身免疫性眼病既可以是眼部的原发疾病,如小柳-原田病、白点综合症等,但更 常作为全身自身免疫疾病的眼部表现,如视神经脊髓炎(neuromyelitis  optica,NMO)及多 发性硬化(multiple  sclerosis,MS)。眼部自免疫性疾病可累及包括眼表、内眼及眼附属器 在内的多个部位,其中,以葡萄膜及视神经最易受累。 自身免疫性葡萄膜炎(Autoimmune  uveitis ,AU)及自身免疫性视神经炎 (Autoimmune  optic  neuritis,AON)由于其反复发作的特性,可对后极部视网膜、脉络膜及 视神经造成严重损伤,对视力威胁极大。流行病学研究表明,在世界范围内,葡萄膜炎致盲 的患者占所有致盲患者的第三位,而视神经炎则是青年人群中致盲的首要原因。自身免疫 性视神经炎,可以单独发作,也可以是中枢神经系统疾病或全身疾病的部分表现,其中NMO 及MS相关性视神经炎是其重要的组成部分。无论是AU或是AON均对视力威胁极大,因此早期 及时治疗对改善患者视力预后都极为重要,然而目前其治疗面临着一些难点。 糖皮质激素是临床上治疗自身免疫性葡萄膜炎及视神经炎的传统经典治疗手段, 但其副作用仍是目前不容小觑的问题。 单独或联合应用免疫抑制剂也是自身免疫性葡萄膜炎及视神经炎的常用手段,既 往及目前临床运用的免疫抑制剂主要包括抗细胞代谢类药物,如硫唑嘌呤、霉酚酸酯等;以 及钙调磷酸酶抑制剂类药物,如环磷酰胺、他克莫司和环孢霉素等。但是,这些免疫抑制剂 在全身或局局部应用时有不可避免的毒副作用。 随着对AU及AON的细胞和分子机制研究的不断深入,生物靶向药物开始被越来越 多地应用到患者的治疗中。近年来,生物制剂通过实验室或临床研究被证实具有抑制免疫 炎症反应的作用,并被用于治疗各种眼部自身免疫性疾病,以减少激素和免疫抑制剂的使 用。 然而,这些新兴的靶向治疗药物多为生物大分子,在具体的应用中具有以下缺点: i)分子量大,体外合成方法复杂,存在制备过程中重组表达纯化工艺繁琐和内毒素残留等 不足,生产成本较高;ii)抗原性强,容易诱发宿主的免疫反应,加重免疫紊乱;iii)容易因 为蛋白构象以及修饰基团的改变而导致生物学活性的丧失;iv)由于眼球解剖结构的特殊 性,这些大分子化合物往往难以通过血眼屏障及血视神经屏障,很多需要玻璃体内注射或 鞘内注射使用,导致了临床上难以推广应用。 总的来说,目前在自身免疫性葡萄膜炎及视神经炎靶向治疗领域,仍缺少一种兼 具疗效确切、毒性低、副作用小、性价比高等特点的治疗手段。因此,寻找具有特异生物学活 3 CN 111606974 A 说 明 书 2/21 页 性和生物相容性,并且靶点明确、毒副作用小、抗原性低的小分子药物,有希望透过各种血 眼及血视神经组织屏障,提高眼局部的生物利用度,是治疗眼部自身免疫性葡萄炎和视神 经炎的关键所在。 综上,本领域迫切需要开发一种具有特异的生物学活性和生物相容性、靶点明确、 毒副作用小、抗原性低,并且有希望透过各种血眼及血视神经组织屏障、提高眼局部的生物 利用度的小分子药物。
技术实现要素:
本发明的目的就是提供一种具有特异的生物学活性和生物相容性、靶点明确、毒 副作用小、抗原性低,并且有希望透过各种血眼及血视神经组织屏障、提高眼局部的生物利 用度的小分子药物。 在本发明的第一方面,提供了一种如式I所示的多肽或其药学上可接受的盐,所述 的多肽或其药学上可接受的盐具有抑制自身免疫性炎症的活性; X0-X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8-X9-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16(式I) 式中, X0是无,或1-12个氨基酸的肽段; X1是选自下组的氨基酸:Cys、Ser X2是选自下组的氨基酸:Arg、Lys、Gln、Asn; X3是选自下组的氨基酸:Asn、Gln、His、Lys、Arg; X4是选自下组的氨基酸:Pro、Ala; X5是选自下组的氨基酸:Arg、Lys、Gln、Asn; X6是选自下组的氨基酸:Gly、Pro、Ala; X7是选自下组的氨基酸:Glu、Asp; X8是选自下组的氨基酸:Glu、Asp; X9是选自下组的氨基酸:Gly、Pro、Ala; X10是选自下组的氨基酸:Gly、Pro、Ala; X11是选自下组的氨基酸:Pro、Ala; X12是选自下组的氨基酸:Trp、Tyr、Phe; X13是选自下组的氨基酸:Cys、Ser; X14是选自下组的氨基酸:Phe、Leu、Val、Ile、Ala、Tyr; X15是选自下组的氨基酸:Thr、Ser; X16是无,或1-13个氨基酸的肽段。 在另一优选例中,所述多肽的总长度为≤80个氨基酸残基,较佳地为≤50个氨基 酸残基,更佳地为≤35个氨基酸残基。 在另一优选例中,所述X0为衍生自SEQ  ID  NO:7的1-12个氨基酸的肽段。 在另一优选例中,1-12表示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12。 在另一优选例中,1-13表示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13。 在另一优选例中,所述X0为SEQ  ID  NO:7的第m位至第12位的肽段,其中m为选自1、 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12的正整数。 4 CN 111606974 A 说 明 书 3/21 页 在另一优选例中,所述X16为衍生自SEQ  ID  NO:8的第1-13个氨基酸的肽段。 在另一优选例中,所述X16位SEQ  ID  NO:8的第1至第n位的肽段,其中n为选自1、2、 3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或13的正整数。 在另一优选例中,所述X0和X16为无。 在另一优选例中,所述多肽选自下组: (a)具有SEQ  ID  NO:1、2、3、4、5或6所示氨基酸序列的多肽,且所述的多肽的长度 为15-35个氨基酸; (b)将SEQ  ID  NO:1、2、3、4、5或6所示氨基酸序列经过1-2个氨基酸残基的取代、缺 失或添加而形成的,且具有抑制自身免疫性炎症功能的由(a)衍生的多肽。 在另一优选例中,所述多肽的氨基酸序列选自下组:SEQ  ID  NO:1、2、3、4、5或6。 在另一优选例中,所述多肽的氨基酸序列如SEQ  ID  NO:1所示。 在本发明的第二方面,提供了一种分离的多核苷酸,所述多核苷酸编码如本发明 第一方面所述的多肽。 在本发明的第三方面,提供了一种载体,所述载体含有如在本发明第二方面所述 的多核苷酸。 在本发明的第四方面,提供了一种宿主细胞,所述宿主细胞含有如在本发明第三 方面所述的载体或基因组中整合有如本发明第二方面所述的多核苷酸。 在本发明的第五方面,提供了一种药物组合物,所述药物组合物包括: (a)如本发明第一方面所述的多肽或其药学上可接受的盐;和 (b)药学上可接受的载体或赋形剂。 在另一优选例中,所述组分(a)占所述药物组合物总重量的0.1-99.9wt%,较佳地 10-99.9wt%,更佳地70%-99.9wt%。 在另一优选例中,所述药物组合物为液态、固体、或半固体。 在另一优选例中,所述的药物组合物的剂型为口服剂型、注射剂、或外用药物剂 型。 在另一优选例中,所述药物组合物的剂型包括片剂、颗粒剂、胶囊、口服液、或注射 剂。 在另一优选例中,所述药物组合物为液态组合物。 在另一优选例中,所述药物组合物为口服制剂。 在另一优选例中,所述药学上可接受的载体选自下组:输液剂载体和/或注射剂载 体,较佳地,所述的载体是选自下组的一种或多种载体:生理盐水、葡萄糖盐水、或其组合。 在另一优选例中,所述药学上可接受的载体可以是包括纳米材料的载体。 在另一优选例中,所述药物组合物的剂型为眼药水、针剂(如眼周和眼内注射液)、 眼用凝胶或眼药膏。 在另一优选例中,所述药物组合物为缓释剂型。 在另一优选例中,所述药物组合物在用于抑制自身免疫性炎症的应用中,可单独 使用,或联合使用。 在另一优选例中,所述联合使用包括:与其它抑制自身免疫性炎症的药物联合使 用。 5 CN 111606974 A 说 明 书 4/21 页 在另一优选例中,所述其它抑制自身免疫性炎症的药物包括:糖皮质激素类药物、 免疫抑制剂,或大分子生物靶向药物。 在另一优选例中,所述糖皮质激素类药物包括:甲强龙、泼尼松龙,或地塞米松。 在另一优选例中,所述其它抑制自身免疫性炎症的药物包括:抗代谢类药物、钙调 磷酸酶抑制剂类药物、烷化剂、新型免疫抑制剂,或其组合。 在另一优选例中,所述抗代谢类药物包括:硫唑嘌呤、霉酚酸酯、甲氨喋呤、环磷酰 胺,或其组合。 在另一优选例中,所述钙调磷酸酶抑制剂类药物包括:他克莫司、环孢霉素,或其 组合。 在另一优选例中,所述烷化剂类药物包括:环磷酰胺、白消安,或其组合。 在另一优选例中,所述新型免疫抑制剂包括:雷帕霉素、FTY720,或其组合。 在另一优选例中,所述大分子生物靶向药物包括:TNF-α单克隆抗体、抗CD20单克 隆抗体、抗VEGF单克隆抗体,或其组合。 在本发明的第六方面,提供了一种如本发明第一方面所述的多肽或其药学上可接 受的盐的用途,用于制备一药物,所述药物用于抑制自身免疫性炎症。 在另一优选例中,所述自身免疫性炎症包括:眼部自身免疫性炎症、系统性红斑狼 疮、自身免疫性关节炎、自身免疫性肠炎、自身免疫性脑神经炎、多发性硬化,或其组合。 在另一优选例中,所述眼部自身免疫性炎症包括:自身免疫性葡萄膜炎AU、自身免 疫性视神经炎AON、视神经脊髓炎NMO、自身免疫性角膜结膜炎,或其组合。 在本发明的第七方面,提供了一种抑制哺乳动物自身免疫性炎症的方法,包括步 骤:给需要的对象施用如本发明第一方面所述的多肽或其药学上可接受的盐。 在另一优选例中,所述的哺乳动物包括人或非人哺乳动物。 在另一优选例中,所述非人哺乳动物包括:啮齿动物(如大鼠、小鼠)、灵长动物(如 猴)。 在另一优选例中,所述自身免疫性炎症为眼部自身免疫性炎症。 在另一优选例中,所述施用包括眼内注射、滴眼液输入、球后注射、球旁注射、结膜 下注射或静脉注射。 应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具 体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在 此不再一一累述。 附图说明 图1显示了膜锚定配体-受体酵母双杂交系统。其中,(A)显示了分别构建含有备选 肽(Peptide)与c-Met编码序列的质粒,将其转入两种不同酵母菌株中的示意图。(B)显示了 膜锚定配体-受体酵母双杂交系统的工作原理。将两种酵母菌株杂交后,备选肽(Peptide) 通过跨膜肽(TMP)嵌合在细胞膜表面,膜受体c-Met也表达在膜表面。备选肽与c-Met一旦发 生相互作用,膜内侧的泛素检测系统即被激活,释放GAL4转录因子启动报告基因。 图2显示了平板筛选实验的流程图。分别构建含有备选肽(Peptide)与c-Met编码 序列的质粒,将其转入两种不同酵母菌株中,将两种酵母菌株杂交后,进行平板筛选实验。 6 CN 111606974 A 说 明 书 5/21 页 图3显示了基于小肽-受体相互作用的高通量筛选的部分结果。其中,(A)显示了 “膜锚定配体-受体酵母双杂交系统”检测肽库中小肽与c-Met相互作用,其中H-CN与c-Met 的结合较部分其他小肽更强(菌株生长最快、颜色最深);(B)显示了H-CN与c-Met相互作用 的三维结构局部图。 图4显示了H-CN对EAE临床评分的影响。在免疫后第15天开始,每组小鼠分别予以 腹腔注射PBS、H-CP、H-CN或FTY720治疗。免疫后的隔天对小鼠临床表现进行观察并评分。开 始注射2天后(第17天)H-CN及FTY20治疗组临床症状评分出现明显下降。 图5显示了不同EAE治疗组血清炎症因子水平。EAE小鼠分别予以腹腔注射PBS、H- CP、H-CN、FTY720治疗,IFN-r、TNF-a、IL-2、IL-6,IL-17A、IL-10等细胞因子水平改变如图所 示,*表示P<0.05,**表示P<0.01,##表示P>0.05。 图6显示了H-CN对EAE小鼠脾脏及淋巴结Th细胞亚群的影响。EAE小鼠脾脏及淋巴 结中Th0、Th1、Th17及Treg等各群比例均升高,而H-CN能够降低Th0、Th1及Th17细胞群比例, 同时升高Treg亚群比例。 图7显示了H-CN对EAE小鼠神经组织Th细胞亚群的影响。上图显示了神经组织中 CD4 T比例的改变,正常小鼠仅有微量CD4 T,EAE造模后CD4 T增多,FTY720能够减少靶器官 中CD4 T的浸润,而H-CN对此无影响。下图显示了CD4 T中Th亚群比例改变:H-CN能够显著减 少EAE小鼠神经系统中Th1及Th17细胞群比例,同时升高Treg亚群比例。 图8显示了EAE小鼠闪光视觉诱发电位(VEP)检查结果。左图显示了各组VEP波形, EAE组正常波幅显著下降,干扰波相对增强,H-CP治疗组未及改善,H-CN及FTY720组可及波 形部分恢复。右图显示了各组N1-P1振幅比较,**表示P<0.01,*表示P<0.05,##表示差异无 统计学意义。 图9显示了各组小鼠免疫后第22天眼底表现。根据图中显示可见,正常小鼠血管无 增粗、无视网膜病灶等;EAU小鼠可及血管增粗、扩张充血及渗出灶;H-CP治疗组可及视盘周 围大的融合病灶;H-CN治疗组可及血管炎症状减轻,渗出减少。 图10显示了H-CN对EAU临床评分的影响。在免疫后第12天开始,每组小鼠分别予以 PBS、H-CP及H-CN腹腔注射联合点眼治疗。免疫后第10天开始,隔天对小鼠临床表现进行观 察并评分。开始注射3次后(第16天)H-CN治疗组临床症状评分出现明显下降。 图11显示了H-CN对EAU组织病理改变的影响。免疫后第22天开始取小鼠眼球进行 HE染色,可及EAU组及H-CP组可及炎症浸润及视网膜褶皱,病变累及外核层及光感受器细胞 层,可及血管周围炎性肉芽肿病灶,H-CP组出现局灶性网脱;H-CN组可及玻璃体腔及浅层视 网膜炎症浸润,视网膜平坦,外层结构正常。 图12显示了H-CN对EAU小鼠脾脏及淋巴结Th细胞亚群的影响。EAU小鼠脾脏及淋巴 结中Th0、Th1、Th17及Treg等各群比例均升高,而H-CN能够降低Th0、Th1及Th17细胞群比例, 同时升高Treg亚群比例。 图13显示了H-CN对EAU小鼠眼球Th细胞亚群的影响。上图显示了眼球中CD4 T比例 的改变,正常小鼠眼球中仅有微量CD4 T,EAU造模后眼球中CD4 T增多,而H-CN并不能减轻 眼球中CD4 T的浸润。下图显示了CD4 T中Th亚群比例改变:尽管H-CN对眼球CD4 T浸润无影 响,但能够调节眼球局部CD4 T的分群,可以显著减少Th1及Th17细胞群比例,同时升高Treg 亚群比例。 7 CN 111606974 A 说 明 书 6/21 页 图14显示了RAW264.7细胞(左)和HUVEC细胞(右)MTS增殖实验结果。结果表明,不 同浓度的活性肽H-CN对照肽Pep17孵育24h对RAW264.7和HUVEC细胞的活力无明显影响,表 明其无细胞毒性。 图15显示了H-CN干预组与对照组间小鼠视网膜切片电镜扫描、HE染色、视网膜电 图(ERG)及VEP结果均未见明显改变。
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