抑制hiv感染的小分子-多肽綴合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥領(lǐng)域，涉及一種抗HIV感染的多肽，具體地，涉及式ISm-L1-XNNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL-L2-Chol--式I所示的多肽、其衍生物、其立體異構(gòu)體、或其無生理毒性的鹽。本發(fā)明還涉及含有上述的式I多肽、其衍生物、其立體異構(gòu)體、或其無生理毒性的鹽的藥物組合物，以及式I多肽、其衍生物、其立體異構(gòu)體、或其無生理毒性的鹽在治療或預(yù)防HIV感染所致相關(guān)疾病尤其是獲得性免疫缺陷綜合征(艾滋病)的用途。
【專利說明】抑制HIV感染的小分子-多肽綴合物
[0001]
[0002]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥領(lǐng)域，涉及一種抑制HIV感染的小分子與多肽綴合物，具體地，涉及式I所示的綴合物、其衍生物、其立體異構(gòu)體、或其無生理毒性的鹽。本發(fā)明還涉及含有上述的式I綴合物、其衍生物、其立體異構(gòu)體、或其無生理毒性的鹽的藥物組合物，以及式I綴合物、其衍生物、其立體異構(gòu)體、或其無生理毒性的鹽在治療或預(yù)防Hiv感染所致相關(guān)疾病尤其是獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS，即艾滋病)的用途。
[0004]Sm-L1-XNNYTsLIHSLIEESQNQQEKNEQELL-L2-Chol 式 I。
【背景技術(shù)】
[0005]艾滋病主要是由于人免疫缺陷病毒I型(HIV-1)感染導(dǎo)致的致死性傳染疾病，在全球范圍流行。目前臨床上應(yīng)用的抗HIV-1藥物，輔以高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法，可以在一定程度上延長HIV感染者的生存時間和改善其生活質(zhì)量。但是，由于HIV疫苗研究進(jìn)展緩慢以及耐藥性問題日益明顯，研發(fā)新型抗HIV藥物仍是當(dāng)務(wù)之急。HIV融合抑制劑(HIV fusioninhibitors)是干擾病毒進(jìn)入靶細(xì)胞的新型抗HIV藥物，其在感染的初始環(huán)節(jié)切斷病毒的傳播，這對于預(yù)防及控制HIV-1感染具有特殊意義，因而成為新機(jī)制抗HIV藥物研究的熱點(diǎn)。
[0006]Gp41是介導(dǎo)HIV-1與靶細(xì)胞膜融合的特異性蛋白，是融合抑制劑的作用靶標(biāo)。Gp41的胞外區(qū)存在著兩個與膜融合密切相關(guān)的螺旋結(jié)構(gòu)功能區(qū)，即N末端重復(fù)序列(HRl)和C末端重復(fù)序列(HR2)。在膜融合過程中，HR2與HRl相互作用，形成一個六螺旋體核心結(jié)構(gòu)(6-HB)。T20是衍生于gp41 HR2區(qū)域的具有36個氨基酸殘基的融合抑制多肽，于2003年經(jīng)美國FDA批準(zhǔn)上市，是目前唯一上市的HIV-1融合抑制劑。T20能競爭性的和HRl構(gòu)成的螺旋三聚體結(jié)合，占據(jù)HR2的作用位點(diǎn)，進(jìn)而抑制6-HB的形成，使得膜融合過程不能完成。
[0007]T20的上市開辟了多肽類藥物控制HIV-1的新領(lǐng)域。但是，T20本身存在著一些缺陷和不足。首先是耐藥性問題:由于T20完全衍生于天然HR2序列，對靶標(biāo)突變的抵抗力低，容易產(chǎn)生耐藥性。HRl第36-45位殘基(GIVQQQNNLL)是T20結(jié)合的主要部位，單個殘基的突變導(dǎo)致T20敏感度下降5-10倍，兩個殘基突變則會導(dǎo)致敏感度下降100倍。其次，T20體內(nèi)穩(wěn)定性差，易被蛋白酶降解，生物利用度低。再次，T20具有較高的合成成本。因此，在保證生物活性的前提下如何解決耐藥性、提高酶解穩(wěn)定性以及降低多肽類HIV-1融合抑制劑的合成成本是新型HIV-1融合抑制劑研究的主要方向。
[0008]基于上述問題，目前主要的解決策略是避開T20的靶標(biāo)結(jié)合部位，引入不同于T20的新的功能序列來克服耐藥性；同時，加入螺旋形成及穩(wěn)定因子，提高序列的螺旋性及穩(wěn)定性，提高酶解穩(wěn)定性及抑制活性。如第二代多肽類融合抑制劑T-1249，在其N端增加了與N-trimer疏水性口袋結(jié)合序列(WQEWEQKI)，使其活性比T20提高了一個數(shù)量級；又如第三代融合抑制劑T-1144，和T20的靶標(biāo)作用位點(diǎn)完全不同，主要為HRl的疏水性口袋區(qū)(WEAffERAI)。I期臨床研究結(jié)果表明，T-1144能夠顯著抑制T20耐藥性毒株，同時比T20顯示了更高的活性及更好的藥代動力學(xué)性質(zhì)。此外，5HR系列多肽開創(chuàng)了基于靶標(biāo)gp41 HRl螺旋三聚體的三維晶體結(jié)構(gòu)應(yīng)用計算機(jī)輔助設(shè)計完全非天然α螺旋肽的新思路。以5HR為先導(dǎo)結(jié)構(gòu)，在其N端引入口袋結(jié)合區(qū)(WMEWDRE)，C端引入脂膜結(jié)合區(qū)(WASLWNWF)，使得抑制融合活性得到了顯著提高。
[0009]Gp41 N-trimer表面的疏水性口袋同時是小分子融合抑制劑的作用祀點(diǎn)。如NB-2，其EC5tl值達(dá)到1.04 μ M ；Α12同樣在微摩爾水平顯示了抑制HIV復(fù)制活性，EC50值為0.69 μ M ;從橄欖葉中提取的天然小分子化合物羥基酪醇(hydroxytyrosol, HT)抑制HIV復(fù)制活性達(dá)到50 μ M。但是，小分子融合抑制劑活性遠(yuǎn)不及肽類融合抑制劑。其原因在于:(I)單獨(dú)的小分子只是部分占據(jù)了疏水口袋，與靶標(biāo)結(jié)合力低，不足以競爭性抑制6-HB形成；(2)單獨(dú)的小分子識別能力不強(qiáng)，靶點(diǎn)附近的局部濃度不高。
[0010]將分別具有藥效活性的肽與非肽鍵合為同一分子后往往會收到1+1 > 2的效果。最早的應(yīng)用例證源于激素的允許效應(yīng)。在所謂允許效應(yīng)中，肽類激素的生物學(xué)活性由于類固醇類激素的存在得到了顯著的提高?；诖烁拍?，彭師奇等設(shè)計了具有免疫抑制作用的尿毒素三肽His-Gly-Glu等與氫化可的松相綴合的新化合物。經(jīng)活性實驗證明，該類綴合激素肽可延長不同小鼠異位移植心肌的存活時間。上述活性強(qiáng)于三肽與氫化可的松混合物對照組；此外，將具有鎮(zhèn)痛活性的亮啡肽、腦啡肽與鎮(zhèn)痛藥氧嗎啡酮經(jīng)共價鍵合，可明顯增強(qiáng)配體與受體的結(jié)合；京都酚為H-Tyr-Arg-OH 二肽，具有鎮(zhèn)痛活性。通過丁二酰將其與氫化可的松的21位氨基鍵合生成的雙效價綴合肽顯示了很好的鎮(zhèn)痛活性。
[0011]綜上所述，本發(fā)明人將衍生于gp41 HR2的肽類藥效團(tuán)與非肽類藥效團(tuán)綴合，使兩者發(fā)揮協(xié)同作用，設(shè)計全新結(jié)構(gòu)HIV融合抑制劑，探索抑制耐藥性、提高肽類藥物穩(wěn)定性及降低肽合成成本的新思路。由此而完成了本
【發(fā)明內(nèi)容】
。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的一個方面涉及式I所示的多肽-小分子綴合物、其衍生物、其立體異構(gòu)體、或其無生理毒性的鹽，
[0013]Sm-L1-XNNYTsLIHSLIEESQNQQEKNEQELL-L2-Chol 式 I
[0014]其中，
[0015]Sm為能夠與HIV-1 gp41 N-trimer表面疏水性口袋區(qū)特異性結(jié)合的小分子化合物，或者Sm缺失；
[0016]L1S使得小分子能夠保持空間靈活性而與靶標(biāo)結(jié)合的，連接肽與小分子間的連接臂，或者L1缺失；
[0017]X為L型異亮氨酸(L-1le)，或者X缺失；
[0018]NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL 衍生于天然序列 C34 ；
[0019]L2為連接多肽與膽固醇分子間的連接臂；
[0020]Chol為膽固醇。
[0021]在本發(fā)明的一個實施方案中，Sm選自如下小分子化合物:
[0022]
【權(quán)利要求】
1.式I所示的多肽、其衍生物、其立體異構(gòu)體、或其無生理毒性的鹽，
Sm-L1-XNNYTsLIHSLIEESQNQQEKNEQELL-L2-Chol 式 I 其中， Sm為能夠與HIV-1 gp41 N-trimer表面疏水性口袋區(qū)特異性結(jié)合的小分子化合物，或者Sm缺失； L1S使得小分子能夠保持空間靈活性而與靶標(biāo)結(jié)合的，連接肽與小分子間的連接臂，或者L1缺失； X為L型異亮氨酸(L-1le)，或者X缺失； NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL 衍生于天然序列 C34 ； L2為連接多肽與膽固醇分子間的連接臂； Chol為膽固醇。 在本發(fā)明的一個實施方案中，Sm選自如下小分子化合物:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的式I多肽、其衍生物、其立體異構(gòu)體、或其無生理毒性的鹽，其中，所述式I多肽選自SEQ ID NO:1-142所示序列的多肽中的至少一種。
1HT-------NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL(SEQ ID NO:1)；
2HT-β Ala-NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL(SEQ ID NO:2)；
3HT—Aca—NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL(SEQ ID NO:3)；
4HT-2Aca—NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL(SEQ ID NO:4)；
5HT-PEG1-NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL(SEQ ID NO:5)；
6HT-PEG2-NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL(SEQ ID NO:6)；
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8NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL-β Ala-C-Chol(SEQ ID NO:8)；
9HT-NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL-β Ala-C-Chol(SEQ ID NO:9)；
10HT-β Ala-NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL-β Ala-C-Chol(SEQ ID NO:10)；
11HT—Aca—NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL- β Ala-C-Chol (SEQ ID NO:11)；
12HT-2Aca—NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL-β Ala-C-Chol(SEQ ID NO:12)；
13HT-PEG1-NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL- β Ala-C-Chol (SEQ ID NO:13)；
14HT-PEG2-NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL- β Ala-C-Chol (SEQ ID NO:14)；
15HT-PEG3-NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL- β Ala-C-Chol (SEQ ID NO:15)； 16HT-------!NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL(SEQ ID NO:16)；
17HT-β Ala-1NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL(SEQ ID NO:17)；
18HT—Aca—!NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL (SEQ ID NO:18)；
19HT-2Aca—!NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL(SEQ ID NO:19)；
20HT-PEG1-1NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL(SEQ ID NO:20)；
21HT-PEG2-1NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL(SEQ ID NO:21)；
22HT-PEG3-1NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL(SEQ ID NO:22)；
23!NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL-β Ala-C-Chol(SEQ ID NO:23)；
24HT-1NNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELL-β Ala-C-Chol(SEQ ID NO:24)；
3.一種藥物組合物，其含有至少一種權(quán)利要求1-2中任一項所述的式I多肽、其衍生物、其立體異構(gòu)體、或其無生理毒性的鹽，以及藥學(xué)上可接受的載體或輔料。
4.一種HIV融合抑制劑，其含有權(quán)利要求至少一種權(quán)利要求1-2中任一項所述的式I多肽、其衍生物、其立體異構(gòu)體、或其無生理毒性的鹽。
5.權(quán)利要求1-2中任一項所述的式I多肽、其衍生物、其立體異構(gòu)體、或其無生理毒性的鹽在制備HIV融合抑制劑中的用途。
6.權(quán)利要求1-2中任一項所述的式I多肽、其衍生物、其立體異構(gòu)體、或其無生理毒性的鹽在制備用于治療或預(yù)防HIV感染相關(guān)疾病尤其是艾滋病的藥物中的用途。
【文檔編號】A61P31/18GK103483428SQ201210189957
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月11日
【發(fā)明者】劉克良, 王潮, 史衛(wèi)國, 蔡利鋒, 王昆, 馮思良, 徐亮 申請人:中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物藥物研究所