專利名稱：一種聚乙二醇修飾的整合素阻斷劑hm-3及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及藥物領(lǐng)域，具體涉及具有抑制腫瘤血管生成、具有整合素親和性和結(jié)合能力的一種整合素阻斷劑，此阻斷劑是一種聚乙二醇修飾多肽，該整合素阻斷劑聚乙二醇修飾多肽可用于實體腫瘤的治療。
背景技術(shù)：
研究表明，實體瘤的生長依賴于新生血管生成，新生血管不僅可以提供腫瘤所需要的營養(yǎng)和氧氣，排泄代謝產(chǎn)物，而且是遠處轉(zhuǎn)移的途徑。因此，阻斷新生血管形成可能成為阻止腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的手段，從而激發(fā)了對促血管生成分子和抗血管生成分子的廣泛研相比傳統(tǒng)腫瘤治藥物療，腫瘤血管生成抑制劑最大優(yōu)點在于①選擇性作用于血管內(nèi)皮細胞，全身毒副作用?。虎诎屑毎麨檠軆?nèi)皮細胞，藥物易從血液中到達與之接觸發(fā)生作用；③血管內(nèi)皮細胞無或少突變，不易產(chǎn)生耐藥性，可長期用藥；④可與放化療方法聯(lián)合應(yīng)用并減輕后者的毒副反應(yīng)。目前，國際上開發(fā)出的整合素阻斷劑已進入II期臨床。而我國尚未有相似或同類產(chǎn)品進入市場，非常有必要開發(fā)我國自主知識產(chǎn)權(quán)的此類藥物。ZL2005100403785高效抑制血管生成多肽及其制備方法和應(yīng)用，介紹幾種整合素抑制劑，其一為整合素阻斷劑多肽序列為 Jle-Val-Arg-Arg-Ala-Asp-Arg-Ala-Ala-Val-Pro-Gly-Gly-Gly-Gly-Arg-Gly-A sp,該序列包含了整合素配體序列(Gly-Gly-Gly-Gly-Arg-Gly-Asp)和新生血管抑制序列 (Ile-Val-Arg-Arg-Ala-Asp-Arg-Ala-Ala-Val-Pro)，其中整合素配體序列中含有 RGD 序列(Arg-Gly-Asp)，整合素阻斷劑多肽序列可以有效地結(jié)合于腫瘤特異性表達的整合素亞型，并且該序列中含有新生血管抑制序列，從而抑制腫瘤新生血管形成，進而達到抑制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的效果。前期研究表明其作用靶點為整合素α νβ 3和α 5β 1，但主要的結(jié)合靶點仍為整合素ανβ3。該多肽經(jīng)反復(fù)體內(nèi)外活性評價證實具有較好的抑瘤效果，能夠顯著抑制內(nèi)皮細胞遷移、抑制腫瘤新生血管生成，從而抑制腫瘤的生長。然而上述多肽的半衰期短，擬用臨床人的給藥是每天靜脈滴注，這給患者帶來了一定的痛苦。文獻報道中，對分子結(jié)構(gòu)進行修飾或改造是解決半衰期較短、需連續(xù)給藥問題的常用方法，其中以化學修飾應(yīng)用最為廣泛，常用的化學修飾劑有聚乙二醇(polye thylene glycol, PEG)、葡聚糖、聚氨基酸、聚酸酐等。PEG具有無毒、無免疫原性、水溶性好的特點， 被美國食品與藥物管理局(FDA)認可作為藥品的輔助原料和修飾劑。蛋白質(zhì)類藥物經(jīng)PEG 修飾后，分子量增加，腎小球的濾過率減少，PEG的屏障作用保護了蛋白質(zhì)不易被蛋白水解酶水解，同時減少了中和抗體的產(chǎn)生，這些均有助于蛋白質(zhì)類藥物生物半衰期的延長。目前已有多種PEG修飾的蛋白質(zhì)類藥物上市銷售。但PEG修飾同時也可能影響蛋白質(zhì)的生物學活性，其影響大小與修飾劑、修飾條件及蛋白質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)。對于具體的蛋白質(zhì)，其最佳修飾需通過制備PEG修飾的蛋白質(zhì)及生物活性研究來決定。合成小分子多肽的PEG修飾研究起步較晚，但已引起不少研究者的關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明針對mPEG-SC-IIe-Val-Arg-Arg-Ala-Asp-Arg-Ala-Ala-Val-Pro-Gly-Gly -Gly-Gly-Arg-Gly-Asp做了進一步研究，發(fā)現(xiàn)其在降低給藥頻率的情況下對多種腫瘤有治療作用。技術(shù)方案一種聚乙二醇修飾的整合素阻斷劑HM-3，其中整合素阻斷劑的序列為mPEG-SC-I Ie-Val-Arg-Arg-Ala-Asp-Arg-Ala-Ala-Val-Pro-Gly-Gly-Gly-Gly-Arg-Gly-Asp,其特征在于所述的mPEG-SC的分子量范圍為500-20000。作為一種優(yōu)化方式所述的一種聚乙二醇修飾的整合素阻斷劑HM-3，其特征在于所述的mPEG-SC (單甲氧基聚乙二醇-琥珀酰亞胺碳酸酯)的分子量為20000。一種聚乙二醇修飾的整合素阻斷劑HM-3在制備治療腫瘤藥物中的應(yīng)用，其特征在于所述的腫瘤為起源于人的胃部、皮膚、頭頸部、甲狀腺、胰腺、肺臟、食管、乳腺、腎臟、膽囊、結(jié)腸/直腸、卵巢、子宮、子宮頸、前列腺、膀胱、睪丸的原發(fā)/繼發(fā)的癌或肉瘤。有益效果1、為了延長多肽 Ile-Val-Arg-Arg-Ala-Asp-Arg-Ala-Ala-Val-Pro-Gly-Gly-Gl y-Gly-Arg-Gly-Asp的半衰期，我們采用不同分子量的聚乙二醇(PEG)對此多肽進行了修飾，發(fā)現(xiàn)mPEG-SC2(lk-HM-3具有延長了 HM_3半衰期，但又不影響其體內(nèi)外活性的特點。一個多肽的修飾產(chǎn)物屬于一個新型分子，往往與修飾前的分子在活性上產(chǎn)生不同的效果。本發(fā)明針對上述整合素阻斷劑mPEG-SC2(lk-HM-3對多種腫瘤有治療作用進行了大量的體內(nèi)外活性研究，發(fā)現(xiàn)給藥頻率降低的情況下，mPEG-SC20k-HM-3對抑制多種腫瘤生長保持了很好的活性，拓展了其社會價值和經(jīng)濟價值。2、研究發(fā)現(xiàn)，序列 Ile-Val-Arg-Arg-Ala-Asp-Arg-Ala-Ala-Val-Pro 具有抑制腫瘤血管生成的作用。精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)序列是整合素的一個重要配體，因此，含有RGD序列的多肽Gly-Gly-Gly-Gly-Arg-Gly-Asp也能夠特異性的識別整合素。本發(fā)明的整合素阻斷劑多肽是在具有抑制血管生成作用的序列Ile-Val-Arg-Arg-Ala-Asp-Arg -Ala-Ala-Val-Pro的C端連接上與整合素家族具有親和性和結(jié)合能力的含有精氨酸_甘氨酸-天冬氨酸(R( )的Gly-Gly-Gly-Gly-Arg-Gly-Asp序列，構(gòu)建了一種與整合素有親和性和結(jié)合能力的多肽。同時，在該整合素阻斷劑多肽的N端特別優(yōu)化進行了聚乙二醇修飾， 最終優(yōu)化的序列為mPEG-SC2。k-Ile-Val-Arg-Arg-Ala-Asp-Arg-Ala-Ala-Val-Pro-Gly-Gl y-Gly-Gly-Arg-Gly-Asp，其含有PEG和18個氨基酸的多肽，分子中RGD序列具有整合素親和性和結(jié)合能力，研究表明其起作用靶點為整合素α νβ 3和α 5β 1結(jié)合，但主要的結(jié)合靶點仍為整合素α νβ 3，并且該序列中含有新生血管抑制序列，從而抑制腫瘤新生血管形成， 進而達到抑制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的效果。聚乙二醇(PEG)是一類具有獨特理化性質(zhì)的大分子聚合物，它具有良好的生物相容性，無毒、無抗原性。蛋白質(zhì)或多肽藥物經(jīng)PEG修飾后，其主要的生物學功能保持不變，并且經(jīng)PEG修飾能賦予蛋白質(zhì)和多肽類藥物多種優(yōu)良性能(1) 增加穩(wěn)定性，延長血漿半衰期；(2)降低免疫原性和抗原性；(3)降低毒副作用；(4)減小被水解酶降解的可能性、降低被腎臟清除的速率；( 改善藥物體內(nèi)分布和動力學行為等。
聚乙二醇(mPEG-SC2(lk)修飾后多肽的靶點不變，延長多肽分子的體內(nèi)半衰期、清除率低、降低了免疫原性和抗原性，并且抗腫瘤活性保持不變，但是降低了給藥頻率，修飾后由原來每天給藥一次，變?yōu)槊?-3天給藥一次。發(fā)明人經(jīng)過大量實驗獲知該整合素阻斷劑體內(nèi)實驗具有明顯的抗腫瘤效果，并且副作用少，用量少成本低。說明本發(fā)明設(shè)計的聚乙二醇修飾的整合素阻斷劑多肽科學、合理、可行有效，能作為制備治療人類實體腫瘤的治療藥物，為將來藥物開發(fā)提供了新的思路和前景，具有顯著的社會價值和市場價值。修飾前多肽HM-3的半衰期為0. 46h，經(jīng)mPEG-SC2(lk修飾后的半衰期為20. 13h。如下表表lmPEG-SC2Qk-HM-3和HM-3的半衰期比較(t1/2 β為半衰期)
藥物_11/2β (h)_CL (L/h/kg)_A UC0歡(mg/L/h) MRT“ (h)
權(quán)利要求
1.一種聚乙二醇修飾的整合素阻斷劑HM-3，其中整合素阻斷劑的序列為HiPEG-Ile-V al-Arg-Arg-Ala-Asp-Arg-Ala-Ala-Val-Pro-Gly-Gly-Gly-Gly-Arg-Gly-Asp,其特征在于所述的mPEG-SC的分子量范圍為500-20000。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乙二醇修飾的整合素阻斷劑HM-3，其特征在于所述的 mPEG-SC的分子量為20000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乙二醇修飾的整合素阻斷劑HM-3在制備治療腫瘤藥物中的應(yīng)用，其特征在于所述的腫瘤為起源于人的胃部、皮膚、頭頸部、甲狀腺、胰腺、肺臟、 食管、乳腺、腎臟、膽囊、結(jié)腸/直腸、卵巢、子宮、子宮頸、前列腺、膀胱、睪丸的原發(fā)/繼發(fā)的癌或肉瘤。
全文摘要
本發(fā)明涉及藥物領(lǐng)域，具體涉及具有抑制腫瘤血管生成、具有整合素親和性和結(jié)合能力的一種整合素阻斷劑HM-3及其應(yīng)用，此阻斷劑是一種多肽，此多肽經(jīng)過了聚乙二醇修飾，該修飾后的整合素阻斷劑多肽可用于實體腫瘤的治療。該整合素阻斷劑在制備治療腫瘤藥物中的應(yīng)用，其中所述的整合素阻斷劑的序列和結(jié)構(gòu)為mPEG-SC20k-Ile-Val-Arg-Arg-Ala-Asp-Arg-Ala-Ala-Val-Pro-Gly-Gly-Gly-Gly-Arg-Gly-Asp，說明本發(fā)明設(shè)計的整合素阻斷劑多肽科學、合理、可行有效，能作為制備治療人類實體腫瘤的治療藥物，其極大拓展了該整合素阻斷劑的治療譜，為將來藥物開發(fā)提供了新的思路和前景，具有顯著的社會價值和市場價值。
文檔編號A61P35/00GK102417540SQ201110370529
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月21日
發(fā)明者常海民, 康志安, 徐寒梅 申請人:中國藥科大學