Молекулярные конструкции с нацеливающими и эффекторными элементами и способы их применения - RU2017144294A
Код документа: RU2017144294A
Формула
1. Линкерное звено, содержащее центральную сердцевину, множество связывающих ветвей и, необязательно, соединяющую ветвь, в котором:
центральная сердцевина содержит (1) первый полипептид, содержащий множество лизиновых (K) остатков, где каждый остаток K и следующий за ним остаток K разделены вставочной последовательностью, содержащей глициновые (G) и сериновые (S) остатки, и количество остатков K находится в диапазоне от 2 до 15; или (2) второй полипептид, содержащий последовательность (Хаа-K)n, где каждый Хаа представляет собой пегилированную аминокислоту, имеющую от 2 до 12 повторяющихся этиленгликолевых (EG) звеньев, а n является целым числом от 2 до 15;
множество связывающих ветвей соответственно связано с остатками K центральной сердцевины;
каждая из множества связывающих ветвей имеет N-гидроксисукцинимидильную (NHS), азидную, алкиновую, тетразиновую, циклооктеновую или циклооктиновую группу на своем свободном конце; и
аминокислотный остаток на N- или С-конце центральной сердцевины имеет азидную или алкиновую группу; или аминокислотный остаток на N- или С-конце центральной сердцевины представляет собой цистеиновый остаток, а тиольная группа цистеинового остатка связана с соединяющей ветвью, имеющей азидную, алкиновую, тетразиновую, циклооктеновую или циклооктиновую группу на свободном конце соединяющей ветви, при этом
если свободный конец связывающей ветви является азидной, алкиновой или циклооктиновой группой, то аминокислотный остаток на N- или С-конце центральной сердцевины является цистеиновым остатком, а свободный конец соединяющей ветви является тетразиновой или циклооктеновой группой; или
если свободный конец связывающей ветви является тетразиновой группой или циклооктеновой группой, то аминокислотный остаток на N- или С-конце центральной сердцевины имеет азидную или алкиновую группу или аминокислотный остаток на N- или С-конце центральной сердцевины является цистеиновым остатком, а свободный конец связывающей ветви является азидной, алкиновой или циклооктиновой группой.
2. Линкерное звено по п. 1, в котором вставочная последовательность содержит последовательность GS, GGS, GSG или SEQ ID NO: 1-16.
3. Линкерное звено по п. 1, в котором каждая из связывающих ветвей представляет собой цепь PEG, имеющую от 2 до 20 повторяющихся EG-звеньев, и соединяющая ветвь представляет собой цепь PEG, имеющую от 2 до 12 повторяющихся EG-звеньев, где EG-звено цепи PEG связывающей ветви имеет, необязательно, дисульфидную связь на ее свободном конце.
4. Линкерное звено по п. 1, в котором
аминокислотный остаток, имеющий азидную группу, представляет собой L-азидогомоаланин (AHA), 4-азидо-L-фенилаланин, 4-азидо-D-фенилаланин, 3-азидо-L-аланин, 3-азидо-D-аланин, 4-азидо-L-гомоаланин, 4-азидо-D-гомоаланин, 5-азидо-L-орнитин, 5-азидо-D-орнитин, 6-азидо-L-лизин или 6-азидо-D-лизин;
аминокислотный остаток, имеющий алкиновую группу, представляет собой L-гомопропаргилглицин (L-HPG), D-гомопропаргилглицин (D-HPG) или бета-гомопропаргилглицин (β-HPG);
циклооктеновая группа представляет собой транс-циклооктеновую (ТСО) группу, а циклооктиновая группа представляет собой дибензоциклооктиновую (DBCO), дифторциклооктиновую (DIFO), бициклонониновую (BCN) или дибензоциклооктиновую (DICO) группу; или
тетразиновая группа представляет собой 1,2,3,4-тетразиновую, 1,2,3,5-тетразиновую или 1,2,4,5-тетразиновую группу или их производные.
5. Линкерное звено по п. 1, дополнительно содержащее
множество первых элементов, соответственно связанных со множеством связывающих ветвей путем формирования амидной связи между ними или посредством реакции азид-алкинового циклоприсоединения, катализируемого медью (CuAAC), химической азид-алкиновой клик-реакции, промотируемой напряжением (SPAAC), или реакции Дильса-Альдера с обратными электронными требованиями (iEDDA); и,
необязательно, второй элемент, связанный с центральной сердцевиной посредством любой из следующих реакций: реакции CuAAC между азидной или алкиновой группой и вторым элементом; реакции SPAAC между азидной или циклооктиновой группой и вторым элементом; и реакции iEDDA между циклооктеновой группой или тетразиновой группой и вторым элементом.
6. Линкерное звено по п. 5, в котором:
множество первых элементов соответственно связано со множеством связывающих ветвей путем образования между ними амидной связи, второй элемент связан с азидной или алкиновой группой на N- или С-конце центральной сердцевины посредством реакции CuAAC, и линкерное звено дополнительно содержит, необязательно, третий элемент, связанный с соединяющей ветвью посредством реакции iEDDA; или
множество первых элементов соответственно связано со множеством связывающих ветвей путем образования между ними амидной связи, второй элемент связан с азидной группой на N- или С-конце центральной сердцевины посредством реакции SPAAC, и линкерное звено дополнительно содержит, необязательно, третий элемент, связанный с соединяющей ветвью посредством реакции iEDDA.
7. Линкерное звено по п. 1 или 3, дополнительно содержащее множество сопрягающих ветвей, которые соответственно связаны со множеством связывающих ветвей посредством реакции CuAAC, реакции SPAAC или реакции iEDDA, при этом каждая из множества сопрягающих ветвей имеет малеимидную группу или NHS-rpynny на своем свободном конце.
8. Линкерное звено по п. 7, дополнительно содержащее
множество первых элементов, которые соответственно связаны со множеством связывающих ветвей посредством тиол-малеимидной реакции или путем образования между ними амидной связи; и,
необязательно, второй элемент, связанный с центральной сердцевиной посредством любой из следующих реакций: реакции CuAAC между азидной или алкиновой группой и вторым элементом; реакции SPAAC между азидной или циклооктиновой группой и вторым элементом; и реакции iEDDA между циклооктеновой группой или тетразиновой группой и вторым элементом.
9. Линкерное звено по п. 5 или 8, в котором, если первым элементом является финголимод, финголимод-фосфат, интерферон-β или scFv, специфичный к интегрину α4 или к β-амилоиду, то вторым элементом является scFv, специфичный к рецептору трансферрина.
10. Линкерное звено по п. 5 или 8, в котором,
если первым элементом является scFv, специфичный к вирусному белку или к бактериальному белку, то вторым элементом является scFv, специфичный к CD32 или к CD16b;
вирусный белок представляет собой белок F респираторно-синцитиального вируса (RSV), белок gp120 вируса иммунодефицита человека 1 типа (HIV-1), гемагглютинин А (НА) белка вируса гриппа А или гликопротеин цитомегаловируса; и
бактериальный белок представляет собой эндотоксин грамотрицательных бактерий, мембранный антиген бактерии Clostridium difficile, липотейхоевую кислоту бактерии Staphylococcus aureus, сибиреязвенный токсин бактерии Bacillus anthracis или шигаподобный токсин I или II типа бактерии Escherichia coli.
11. Линкерное звено, содержащее:
центральную сердцевину, которая содержит (1) первый полипептид, содержащий множество остатков лизина (K), при этом каждый остаток K и следующий за ним остаток K разделены вставочной последовательностью, содержащей остатки глицина (G) и серина (S), а количество остатков K составляет от 2 до 15; или (2) второй полипептид, содержащий последовательность (Хаа-K)n, при этом каждый Хаа представляет собой пегилированную аминокислоту, имеющую от 2 до 12 повторяющихся звеньев этиленгликоля (EG), а n является целым числом от 2 до 15; при этом по меньшей мере один из N- и С-концевых аминокислотных остатков центральной сердцевины представляет собой аминокислоту, имеющую азидную или алкиновую группу, или является цистеиновым остатком, причем если один из N- и С-концевых аминокислотных остатков является цистеиновым остатком, то линкерное звено дополнительно содержит, необязательно, соединяющую ветвь, которая связана с цистеиновым остатком через тиольную группу цистеинового остатка и имеет азидную, алкиновую, тетразиновую, циклооктеновую или циклооктиновую группу на своем свободном конце,
множество связывающих ветвей, соответственно связанных с остатками К центральной сердцевины;
необязательно, множество сопрягающих ветвей, соответственно связанных со множеством связывающих ветвей посредством реакции CuAAC, реакции SPAAC или реакции iEDDA;
множество первых элементов, которые соответственно связаны со множеством связывающих ветвей путем образования между ними амидной связи или посредством тиол-малеимидной реакции, реакции CuAAC, реакции SPAAC или реакции iEDDA; или соответственно связаны со множеством сопрягающих ветвей путем образования между ними амидной связи или посредством тиол-малеимидной реакции, причем
каждый из первых элементов представляет собой финголимод, финголимод-фосфат, интерферон-β или одноцепочечный вариабельный фрагмент (scFv), специфичный к интегрину α4, β-амилоиду, вирусному белку, бактериальному белку; и,
если множество связывающих ветвей связано со множеством сопрягающих ветвей или со множеством первых элементов посредством реакции CuAAC или реакции SPAAC, то аминокислотный остаток на N- или С-конце центральной сердцевины является цистеиновым остатком, а свободный конец соединяющей ветви является тетразиновой или циклооктеновой группой; или,
если множество связывающих ветвей связано со множеством сопрягающих ветвей или со множеством первых элементов посредством реакции iEDDA, то аминокислотный остаток на N- или С-конце центральной сердцевины имеет азидную или алкиновую группу, или аминокислотный остаток на N- или С-конце центральной сердцевины является цистеиновым остатком, а свободный конец соединяющей ветви является азидной, алкиновой или циклооктиновой группой; и,
необязательно, второй элемент, связанный с центральной сердцевиной посредством любой из следующих реакций: реакции CuAAC между азидной или алкиновой группой и вторым элементом; реакции SPAAC между азидной или циклооктиновой группой и вторым элементом; и реакции iEDDA между циклооктеновой группой или тетразиновой группой и вторым элементом.
12. Линкерное звено по п. 11, в котором вставочная последовательность содержит последовательность GS, GGS, GSG или SEQ ID NO: 1-16.
13. Линкерное звено по п. 11, в котором каждая из связывающих ветвей представляет собой цепь PEG, имеющую от 2 до 20 повторяющихся EG-звеньев, а соединяющая ветвь представляет собой цепь PEG, имеющую от 2 до 12 повторяющихся EG-звеньев, где EG-звено цепи PEG связывающей ветви имеет, необязательно, дисульфидную связь на ее свободном конце.
14. Линкерное звено по п. 11, в котором аминокислотный остаток, имеющий азидную группу, представляет собой L-азидогомоаланин (AHA), 4-азидо-L-фенилаланин, 4-азидо-D-фенилаланин, 3-азидо-L-аланин, 3-азидо-D-аланин, 4-азидо-L-гомоаланин, 4-азидо-D-гомоаланин, 5-азидо-L-орнитин, 5-азидо-D-орнитин, 6-азидо-L-лизин или 6-азидо-D-лизин;
аминокислотный остаток, имеющий алкиновую группу, представляет собой L-гомопропаргилглицин (L-HPG), D-гомопропаргилглицин (D-HPG) или бета-гомопропаргилглицин (β-HPG);
циклооктеновая группа представляет собой транс-циклооктеновую (ТСО) группу; а циклооктиновая группа представляет собой дибензоциклооктиновую (DBCO), дифторциклооктиновую (DIFO), бициклонониновую (BCN) или дибензоциклооктиновую (DICO) группу; или
тетразиновая группа представляет собой 1,2,3,4-тетразиновую, 1,2,3,5-тетразиновую или 1,2,4,5-тетразиновую группу или их производные.
15. Линкерное звено по п. 11, в котором:
если первым элементом является scFv, специфичный к вирусному белку или к бактериальному белку, то вторым элементом является scFv, специфичный к CD32 или к CD16b;
вирусный белок представляет собой белок F респираторно-синцитиального вируса (RSV), белок gp120 вируса иммунодефицита человека 1 типа (HIV-1), гемагглютинин А (НА) белка вируса гриппа А или гликопротеин цитомегаловируса; и
бактериальный белок представляет собой эндотоксин грамотрицательных бактерий, мембранный антиген бактерии Clostridium difficile, липотейхоевую кислоту бактерии Staphylococcus aureus, сибиреязвенный токсин бактерии Bacillus anthracis или шигаподобный токсин I или II типа бактерии Escherichia coli.
16. Линкерное звено по п. 11, в котором, если первым элементом является финголимод, финголимод-фосфат, интерферон-β или scFv, специфичный к интегрину α4 или к β-амилоиду, то вторым элементом является scFv, специфичный к рецептору трансферрина.
17. Линкерное звено по п. 11, в котором:
если множество первых элементов соответственно связано со множеством связывающих ветвей путем образования между ними амидной связи или посредством тиол-малеимидной реакции, ивторой элемент связан с азидной или алкиновой группой N-или С-концевых аминокислотных остатков центральной сердцевины посредством реакции CuAAC, линкерное звено дополнительно содержит, необязательно, третий элемент, связанный с соединяющей ветвью посредством реакции iEDDA; или,
если множество первых элементов соответственно связано со множеством связывающих ветвей путем образования между ними амидной связи или посредством тиол-малеимидной реакции, ивторой элемент связан с азидной или циклооктиновой группой N- или С-концевых аминокислотных остатков центральной сердцевины посредством реакции SPAAC, линкерное звено дополнительно содержит, необязательно, третий элемент, связанный с соединяющей ветвью посредством реакции iEDDA.
18. Способ лечения заболевания центральной нервной системы (ЦНС) у субъекта, нуждающегося в этом, включающий введение субъекту терапевтически эффективного количества линкерного звена по п. 9 или 16.
19. Способ по п. 18, в котором:
заболевание ЦНС представляет собой рассеянный склероз, а первым элементом является финголимод, финголимод-фосфат, интерферон-β или scFv, специфичный к интегрину α4; или
заболевание ЦНС представляет собой болезнь Альцгеймера, а первым элементом является scFv, специфичный к β-амилоиду.
20. Способ лечения инфекционного заболевания у субъекта, нуждающегося в этом, включающий введение субъекту терапевтически эффективного количества линкерного звена по п. 10 или 15.
