抑制白內(nèi)障和老花眼的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開(kāi)涉及抑制或扭轉(zhuǎn)眼睛晶狀體與年齡相關(guān)（age related)變化進(jìn)程的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 眼睛的晶狀體是直接懸浮于虹膜后的透明結(jié)構(gòu)，其導(dǎo)致光線(xiàn)聚焦于視網(wǎng)膜。晶狀 體含有可溶的和不溶的蛋白質(zhì)；它們一起構(gòu)成晶狀體35%的濕重。在年輕的健康晶狀體 中，可溶的蛋白質(zhì)，一般被認(rèn)為是晶狀體蛋白（crystal I ins)，構(gòu)成90 %的晶狀體蛋白質(zhì)。 在老化過(guò)程期間，晶狀體蛋白形成不溶性聚集體（aggregate)，其至少部分說(shuō)明晶狀體核 (lens nucleus)降低的可變形能力（deformability)，其表征老花眼、眼睛改變聚焦以看到 近處物體的能力損失。在老花眼中晶狀體蛋白不溶性聚集體的形成被認(rèn)為是與年齡相關(guān)的 白內(nèi)障形成的早期。
[0003] 白內(nèi)障由眼睛的晶狀體中的模糊（cloudiness)或渾池（opacification)定義。隨 著個(gè)人年齡增長(zhǎng)，由于存在于晶狀體中的晶狀體蛋白被轉(zhuǎn)換成聚集體，白內(nèi)障形成，導(dǎo)致增 加的晶狀體的不透明性（opacity)。具體地，隨著年齡增長(zhǎng)，在人類(lèi)的晶狀體核中，可溶的 伴護(hù)蛋白（α-晶狀體蛋白）的濃度遞降，因?yàn)樗兊煤喜⒅粮叻肿恿烤奂w和不溶蛋白質(zhì) 中。聚集體的存在危及晶狀體的健康和功能并且未經(jīng)治療的白內(nèi)障可以導(dǎo)致大量的視力喪 失乃至失明。目前，白內(nèi)障最常見(jiàn)的治療是外科手術(shù)。
[0004] 晶狀體蛋白是在脊椎動(dòng)物眼睛的晶狀體纖維細(xì)胞中最高度表達(dá)的結(jié)構(gòu)蛋白。晶狀 體蛋白被分成兩個(gè)亞科：α -晶狀體蛋白（a A和α Β)，其是小熱休克蛋白超家族的成員，也 起結(jié)構(gòu)蛋白和分子伴侶的作用；β和γ-晶狀體蛋白的進(jìn)化相關(guān)的超家族，其主要起晶狀 體的結(jié)構(gòu)蛋白的作用，并促成晶狀體結(jié)構(gòu)的透明度和屈光性能。它們除了在白內(nèi)障發(fā)展中 起作用之外，a A-晶狀體蛋白和a B-晶狀體蛋白已經(jīng)與神經(jīng)退變性疾病相牽連，像亞歷山 大病、克-雅氏病、阿爾茨海默病和帕金森氏病。
[0005] 美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)2008/0227700描述了使用具有伴侶活性的肽的解聚集蛋白質(zhì)作為 醫(yī)學(xué)治療。具體地，αΒ肽用于解聚集通過(guò)光散射測(cè)量的β-晶狀體蛋白的pH-誘導(dǎo)的聚 集體。連續(xù)供給α晶狀體蛋白至晶狀體的供應(yīng)是挑戰(zhàn)。所需要的是適合于解聚集晶狀體 蛋白的可選擇的方法用于抑制和/或扭轉(zhuǎn)白內(nèi)障和老花眼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在一個(gè)方面中，一種抑制或扭轉(zhuǎn)眼睛中白內(nèi)障形成或老花眼進(jìn)程（progression) 的方法，包括使眼睛接觸有效抑制白內(nèi)障或老花眼的量的眼用組合物，該組合物包含至少 一種γ-晶狀體蛋白電荷（charge)掩蔽劑，其中，該電荷掩蔽劑不是多肽。
[0007] 在另一個(gè)方面中，眼用組合物包含含有共價(jià)連接至分子剛毛（分子須，molecular bristle)的離去基團(tuán)的雙官能分子。
[0008] 在另一個(gè)方面中，一種抑制或扭轉(zhuǎn)眼睛中晶狀體年齡相關(guān)性退化進(jìn)程的方法，包 括使眼睛接觸有效抑制退化的量的眼用組合物，該組合物包含至少一種γ -晶狀體蛋白電 荷掩蔽劑，其中，該γ-晶狀體蛋白電荷掩蔽劑不是多肽。
[0009] 在另一個(gè)方面中，一種治療與在需要其的患者中蛋白質(zhì)折疊相關(guān)的疾病的方法， 包括給予治療有效量的含有共價(jià)連接至分子剛毛的離去基團(tuán)的雙官能分子。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1示出了利用PEG24修飾γ -晶狀體蛋白的MALDI-T0F數(shù)據(jù)。
[0011] 圖2示出了利用PEG24修飾的γ -晶狀體蛋白的NICF。
[0012] 圖3示出了利用PEG24修飾的γ -晶狀體蛋白的分布函數(shù)。
[0013] 圖4示出了利用PEG24修飾的γ -晶狀體蛋白的Γ對(duì)q2的圖表。
[0014] 圖5示出了利用PEG4修飾的γ -晶狀體蛋白的MALDI-T0F數(shù)據(jù)。
[0015] 圖6示出了利用PEG4修飾的γ -晶狀體蛋白的NICF。
[0016] 圖7示出了利用PEG4修飾的γ -晶狀體蛋白的分布函數(shù)。
[0017] 圖8示出了利用PEG4修飾的γ -晶狀體蛋白的Γ對(duì)q2的圖表。
[0018] 圖9示出了利用CAPEG修飾γ -晶狀體蛋白的MALDI-T0F數(shù)據(jù)。
[0019] 圖10示出了利用CAPEG4修飾的γ -晶狀體蛋白的NICF。
[0020] 圖11示出了利用CAPEG4修飾的γ -晶狀體蛋白的分布函數(shù)。
[0021] 圖12示出了利用CAPEG4修飾的γ -晶狀體蛋白的Γ對(duì)q2的圖表。
[0022] 圖13示出了利用MMPEG修飾的γ -晶狀體蛋白的分布函數(shù)。
[0023] 圖14示出了利用生物素修飾的γ-晶狀體蛋白的分布函數(shù)。
[0024] 圖15示出了利用生物素-PEG修飾的γ -晶狀體蛋白的分布函數(shù)。
[0025] 圖16示出了利用磺基-N-羥基琥珀酰亞胺醋酸酯修飾的γ -晶狀體蛋白的分布 函數(shù)。
[0026] 圖17不出了電荷掩蔽基團(tuán)的實(shí)施方式。在每一結(jié)構(gòu)中，R是分子剛毛。
[0027] 圖18示出了分子剛毛的實(shí)施方式。
[0028] 圖19示出了測(cè)量跨膜（跨上皮，trans-epithelial)傳送的示意圖。
[0029] 圖20示出了在跨膜運(yùn)送實(shí)驗(yàn)中運(yùn)送至細(xì)胞底部的CAPEG4。
[0030] 圖21示出了Opiso丨?的pH對(duì)添加的CAPEG4的mg/ml。
[0031] 從以下詳細(xì)的描述、附圖，和所附的權(quán)利要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到并理解上 面描述的和其它特征。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 本文公開(kāi)了解聚集/防止γ-晶狀體蛋白聚集體形成的方法，包括使γ-晶狀體 蛋白聚集體與足以解聚集和/或防止γ-晶狀體蛋白聚集體形成的量的含有γ-晶狀體蛋 白電荷掩蔽劑的組合物接觸。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，當(dāng)本文中公開(kāi)的分子被描 述為γ-晶狀體蛋白電荷掩蔽劑時(shí)，它們也可以解聚集/防止β-晶狀體蛋白的蛋白質(zhì)聚 集。進(jìn)一步公開(kāi)的是抑制或扭轉(zhuǎn)眼睛中白內(nèi)障形成進(jìn)程的方法，其包括使眼睛與有效抑制 白內(nèi)障的量的眼用組合物接觸，所述組合物包含γ-晶狀體蛋白電荷掩蔽劑。還公開(kāi)的是 抑制或扭轉(zhuǎn)眼睛中老花眼進(jìn)程的方法，其包括使眼睛與有效抑制老花眼的量的包含γ -晶 狀體蛋白電荷掩蔽劑的眼用組合物接觸。在具體的實(shí)施方式中，該γ-晶狀體蛋白電荷掩 蔽劑不是多肽。
[0033] 本文中的發(fā)明人已經(jīng)使用技術(shù)（如動(dòng)態(tài)光散射）研究溶液中通過(guò)γ -晶狀體蛋白 形成的聚集體。β和γ-晶狀體蛋白均是在兩個(gè)結(jié)構(gòu)域中包括四個(gè)Greek-key基序的高度 穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。雖然β-晶狀體蛋白形成二聚體以及異源和同源寡聚體，但是γ-晶 狀體蛋白在眼睛中是單體。此外，盡管β-晶狀體蛋白在溶液中展現(xiàn)出斥力，但是γ-晶狀 體蛋白由于非特異蛋白或水交互作用展現(xiàn)出互相吸引。還已經(jīng)假設(shè)，硫醇修飾引起γ-晶 狀體蛋白聚集體在溶液中形成。
[0034] 人類(lèi)γ -晶狀體蛋白家族含有五個(gè)成員，γ A-D晶狀體蛋白和γ -S晶狀體蛋白。 γΑ-D晶狀體蛋白在發(fā)展的早期被表達(dá)并且主要發(fā)現(xiàn)于晶狀體核（core)中；yC和yD-晶 狀體蛋白是最普遍的。由于重折疊的蛋白質(zhì)缺乏穩(wěn)定性，已經(jīng)證明體外yD-晶狀體蛋白的 展開(kāi)和重折疊導(dǎo)致增加的蛋白質(zhì)聚集。已經(jīng)證明γ S-晶狀體蛋白在抑制其它晶狀體蛋白 蛋白質(zhì)聚集中是關(guān)鍵蛋白，導(dǎo)致清楚的晶狀體。
[0035] 并不受限于理論，據(jù)說(shuō)Y-晶狀體蛋白的聚集是靜電和疏水現(xiàn)象，其中靜電力是 主要的。添加熱激蛋白質(zhì)a A-和a B-晶狀體蛋白破壞γ -晶狀體蛋白聚集。可以破壞靜 電相互作用的γ-晶狀體蛋白電荷掩蔽劑可以代替α-晶狀體蛋白的分子伴侶活性并且防 止/降低γ-晶狀體蛋白聚集體尺寸。
[0036] 用γ-晶狀體蛋白電荷掩蔽劑治療可以用于治療由γ-晶狀體蛋白聚集導(dǎo)致的疾 病和/或病癥，如白內(nèi)障和老花眼。如在本文中所用的，白內(nèi)障是在晶狀體中通過(guò)改變的蛋 白質(zhì)相互作用所引起的眼睛的晶狀體的不透明性。蛋白質(zhì)的相互作用包括蛋白質(zhì)的錯(cuò)折疊 以及蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用如聚集。老花眼是由于歲月流逝或高齡的視覺(jué)的損傷。老花 眼的癥狀包括降低的近處物體聚焦能力、眼疲勞、閱讀極小的字體困難、當(dāng)讀或看照明屏幕 時(shí)疲勞、近距離看清困難、當(dāng)讀印刷物時(shí)對(duì)比度（contrast)較差，需要更明亮的和更多直 射的光用于閱讀，需要把閱讀材料進(jìn)一步拿開(kāi)以清楚地看到它，以及頭痛，特別當(dāng)使用近視 覺(jué)時(shí)頭痛。患有老花眼的個(gè)人可以具有正常視覺(jué)，但是聚焦于近處物體的能力隨著時(shí)間推 移至少部分失去，那些個(gè)體開(kāi)始需要眼鏡用于要求近視覺(jué)的任務(wù)，例如閱讀。老花眼幾乎不 同程度地影響所有超過(guò)40歲的個(gè)人。
[0037] 在抑制眼睛白內(nèi)障形成進(jìn)程的方法中，在眼睛接觸γ-晶狀體蛋白電荷掩蔽劑之 前，眼睛可能已經(jīng)含有一種或多種發(fā)展中的或完全發(fā)展的白內(nèi)障。因此，該方法可以用于 抑制眼睛中白內(nèi)障進(jìn)一步形成，或抑制眼睛中已經(jīng)存在的發(fā)展中的白內(nèi)障形成成熟的白內(nèi) 障?？商鎿Q地，在眼睛接觸γ-晶狀體蛋白電荷掩蔽劑之前，眼睛可以沒(méi)有任何發(fā)展中的或 完全發(fā)展的白內(nèi)障。
[0038] 在扭轉(zhuǎn)眼睛中白內(nèi)障形成進(jìn)程的方法中，通過(guò)使眼睛與如在本文中所公開(kāi)的 γ-晶狀體蛋白電荷掩蔽劑接觸實(shí)現(xiàn)眼睛中白內(nèi)障至少部分至完全扭轉(zhuǎn)。
[0039] 同樣，在抑制眼睛中老花眼進(jìn)程的方法中，在眼睛與γ-晶狀體蛋白電荷掩蔽劑 接觸之前，個(gè)人可能已經(jīng)正在經(jīng)歷老花眼的一種或多種癥狀。因此，該方法可以用于減慢所 經(jīng)歷的癥狀的進(jìn)程，或抑制老花眼另外癥狀的形成?？商鎿Q地，在眼睛與γ-晶狀體蛋白電 荷掩蔽劑接觸之前，眼睛可以沒(méi)有老花眼的任何癥狀。
[0040] 在扭轉(zhuǎn)眼睛中老花眼進(jìn)程的方法中，通過(guò)使眼睛接觸如在本文中所公開(kāi)的γ-晶 狀體蛋白電荷掩蔽劑實(shí)現(xiàn)眼睛中老花眼癥狀的至少部分至完全扭轉(zhuǎn)。
[0041] 如在本文中所用的，γ-晶狀體蛋白電荷掩蔽劑是適合于干擾γ-晶狀體蛋白靜 電的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)之間相互作用的分子，該相互作用導(dǎo)致γ-晶狀體蛋白聚集。在一種 實(shí)施方式中，掩蔽劑不是多肽。γ-晶狀體蛋白電荷掩蔽劑防止γ-晶狀體蛋白聚集體形成 和/或減小預(yù)形成的聚集體的尺寸。
[0042] 在一種實(shí)施方式中，γ-晶狀體蛋白電荷掩蔽劑是高濃度的鹽溶液，具有超過(guò) 400mM的鹽濃度。如在本文中所用的術(shù)語(yǔ)"鹽"，旨在包括有機(jī)或無(wú)機(jī)鹽，包括但不限于一種 或多種NaCl、KCl、鹵化銨（如NH 4Cl)、堿土金屬鹵化物（如CaCl2)、醋酸鈉、醋酸鉀、醋酸銨、 檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、檸檬酸銨、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸銨、醋酸鈣或它們的混合物。另外的有 機(jī)鹽包括烷基銨鹽（如硝酸乙銨）、檸檬酸鈉、甲酸鈉、抗壞血酸鈉、葡萄糖酸鎂、葡萄糖酸 鈉、三甲胺