專利名稱：載脂蛋白a-1模擬肽以及包含其的用于治療高血脂及高血脂相關(guān)疾病的治療劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及載脂蛋白A-I(Ap0-I)模擬肽，以及包含其的用于治療高血脂的治療劑。
背景技術(shù)：
高血脂是一種過量脂肪物質(zhì)在血液中循環(huán)且可能在動(dòng)脈壁中堆積從而引起炎性反應(yīng)并導(dǎo)致心血管疾病的病癥。高血脂的定義為，血脂中的任一項(xiàng)如膽固醇、甘油三酯、磷脂及游離脂肪酸，其濃度高于健康空腹下的范圍。健康空腹下的甘油三酯水平為50-150mg/dl、磷脂為150-250mg/dl、膽固醇為130_230mg/dl、游離脂肪酸為5-10mg/ml。如果不注意，高血脂可能增加嚴(yán)重并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，如高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化(心絞痛、心肌梗塞)以及腦動(dòng)脈硬化(腦梗塞)。低密度脂蛋白(LDL)的增加是一個(gè)獨(dú)立的高血脂風(fēng)險(xiǎn)因素。LDL是將肝臟或腸道中的膽固醇運(yùn)輸?shù)浇M織的分子之一。LDL同樣被認(rèn)為是“有害膽固醇”。因?yàn)長DL含有高水平的膽固醇，當(dāng)血流中LDL水平增加時(shí)，其可能在動(dòng)脈壁堆積，導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈疾病和心臟病發(fā)作風(fēng)險(xiǎn)增加。因此，已開發(fā)幾類可以降低LDL水平的治療劑，用于治療高血脂及相關(guān)疾病。然而，近期研究表明，增加高密度脂蛋白(HDL)水平比降低LDL水平對(duì)治療高血脂具有更大的作用。因此，正在開發(fā)旨在增加HDL水平的藥物。高密度脂蛋白(HDL)由靠近毛細(xì)血管的巨噬細(xì)胞釋放的膽固醇或膽固醇酯與血流中的載脂蛋白A-I (Apo-I)聚集而產(chǎn)生。與LDL不同，HDL帶走組織中的膽固醇并在血流中將其運(yùn)送至肝臟而被吸收或降解。因此，當(dāng)重復(fù)此過程時(shí)，位于毛細(xì)血管附近的巨噬細(xì)胞中的膽固醇水平將降低，從而導(dǎo)致動(dòng)脈巨噬細(xì)胞尺寸減小和血管擴(kuò)張。當(dāng)通過在血流中增加HDL水平而激活了逆向的膽固醇運(yùn)輸時(shí)，這將具有降低血流或巨噬細(xì)胞中血膽固醇水平的作用。因此，血清HDL濃度的增加可以作為治療患者高血脂或冠狀動(dòng)脈疾病的一個(gè)重要因素。直到最近，僅發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)可以增加HDL的靶標(biāo)。一個(gè)是ApoA-1，其有助于釋放自巨噬細(xì)胞的膽固醇或膽固醇酯的聚集。Apo A-I蛋白由幾個(gè)a-螺旋形成，它們圍繞在不穩(wěn)定的膽固醇沉積外部以使其穩(wěn)定成為HDL。因此，如果模擬Apo A-I的化合物存在于血液中，這可以增加血液中HDL的特性。已經(jīng)在一期和進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)中證明模擬Apo A-I的兩類肽具有治療作用。另一個(gè)靶標(biāo)蛋白為膽固醇酯轉(zhuǎn)移蛋白(CETP)。該蛋白誘導(dǎo)HDL向LDL轉(zhuǎn)化。因此，大型制藥公司如輝瑞(Pfizer)和默克(Merck)已經(jīng)開發(fā)了可以抑制該蛋白功能的CETP抑制劑。然而，輝瑞制藥的主要CETP抑制劑托徹普(Torcetrapib)卻在2006年的臨床試驗(yàn)中失敗。這提高了人們對(duì)CETP抑制劑除了阻斷HDL向LDL轉(zhuǎn)化以外可能的副作用的關(guān)注，也喪失了其作為靶向增加HDL的治療劑的潛能。CETP抑制劑失敗之后，Apo A-I蛋白及其模擬肽作為增加HDL水平的靶標(biāo)和藥物引起了人們的興趣。已完成一期臨床試驗(yàn)的兩種模擬Apo A-I蛋白的候選藥物為模擬部分Apo A-I蛋白的ApoA-Iniilan。蛋白以及與Apo A-I具有不同的氨基酸序列但易于形成a螺旋的兩親肽D-4F。這些化合物在2007年底分別進(jìn)入三期和二期的臨床試驗(yàn)。D-4F由形成a -螺旋形狀的18個(gè)D-氨基酸組成，并已開發(fā)用于口服給藥。在親水面中，半數(shù)氨基酸為帶正電荷的賴氨酸，其余為帶負(fù)電荷的谷氨酸或天冬氨酸。當(dāng)此肽形成a -螺旋時(shí)，通過與它們的肽的正負(fù)電荷相互作用形成大分子，其它肽分子可形成多層結(jié)構(gòu)(layers)。分子組裝體(molecular assembly)的產(chǎn)生是通過將用作圍欄(fence)的單個(gè)亞單位的a-螺旋肽排列形成圍欄。分子識(shí)別的過程猶如是在膽固醇的周圍形成圍欄。因此，該肽親水面帶正、負(fù)電荷的氨基酸殘基被認(rèn)為具有重要的作用。已有一些實(shí)驗(yàn)通過改變帶正、負(fù)電荷的氨基酸殘基的位置來改善D-4F的親水部分。但是，尚未見效果優(yōu)于D-4F的肽的報(bào)道。此外，尚未有采用人工氨基酸修飾D-4F來改善D-4F的嘗試。然而，位于D-4F肽親水面的4個(gè)苯基丙氨酸殘基直接與膽固醇相互作用，因此苯基丙氨酸的位置和形狀是非常重要的。早于D-4F合成的4F(由18個(gè)L-氨基酸組成)肽表明苯基丙氨酸數(shù)量和位置的重要性。當(dāng)苯基丙氨酸的數(shù)量多于或少于4個(gè)時(shí)，肽的功能·下降。人們認(rèn)為，苯基丙氨酸通常涉及到疏水性分子膽固醇或膽固醇酯的識(shí)別。但是，尚未有利用更加復(fù)雜的芳香族氨基酸或人工芳香族氨基酸代替簡單的苯基丙氨酸基團(tuán)以改善4F原料的嘗試。本發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)行了深入的研究以開發(fā)一種可以通過增加HDL來治療高血脂及相關(guān)疾病的比現(xiàn)有肽更有效的肽。結(jié)果，通過采用非天然氨基酸而非眾所周知天然形成的氨基酸來修飾4F[包含4個(gè)結(jié)合了 Apo A-I類脂質(zhì)(Apo A-1 like lipids)的苯基丙氨酸(F)的兩親性a螺旋肽]的親水面和疏水面，本發(fā)明人建立了肽庫。通過篩選此肽庫，本發(fā)明人證實(shí)了 Apo A-I模擬肽在膽固醇外流能力和疏水分子識(shí)別上具有優(yōu)異的功能，因此，通過有效地向肝臟運(yùn)輸膽固醇用以排泄其可以作為治療高血脂及相關(guān)疾病的有效治療劑，由此完成了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的一個(gè)目的是提供載脂蛋白A-I(Apo-I)模擬肽，以及包含其的用于治療聞血脂的治療劑。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明提供一種兩親肽庫，其包含在兩親a -螺旋肽一側(cè)含有
3-8個(gè)苯基丙氨酸(F)的兩親肽序列，其中親水性氨基酸中帶正電荷的氨基酸被碳數(shù)較少的氨基酸取代，且?guī)ж?fù)電荷的氨基酸被碳數(shù)較多的氨基酸取代。此外，本發(fā)明提供一種兩親肽庫，其包含在兩親a -螺旋肽一側(cè)含有3-8個(gè)苯基丙氨酸(F)的兩親肽序列，其中疏水性氨基酸中的一個(gè)或多個(gè)苯基丙氨酸被除苯基丙氨酸以外的芳香族氨基酸取代。本發(fā)明還提供一種篩選Apo A-I模擬肽的方法，其包括以下步驟I)制備兩親肽庫；2)通過步驟I)的兩親肽庫分析細(xì)胞中的膽固醇外流；以及
3)篩選出與載脂蛋白A-I (Apo A-1)相比顯示出膽固醇外流水平增加的肽。本發(fā)明還提供一種篩選Apo A-I模擬肽的方法，其包括以下步驟I)制備兩親肽庫；以及2)將色氨酸熒光探針分子與步驟I)的兩親肽庫混合并用熒光光譜儀檢測(cè)，篩選出與載脂蛋白A-l(Ap0 A-1)相比顯示出色氨酸熒光 強(qiáng)度水平增加的肽。本發(fā)明還提供一種高密度脂蛋白(HDL)增強(qiáng)劑，其包含通過所述方法篩選出的兩親肽作為活性成分。此外，本發(fā)明提供一種用于治療高血脂及相關(guān)疾病的治療劑或診斷試劑，其包含通過所述方法篩選出的兩親肽作為活性成分。此外，本發(fā)明提供兩親肽在制備用于高血脂及相關(guān)疾病的治療劑或診斷試劑中的應(yīng)用。在下文中，將詳細(xì)描述本發(fā)明。本發(fā)明提供一種兩親肽庫，其包含在兩親a -螺旋肽一側(cè)含有3-8個(gè)苯基丙氨酸(F)的兩親肽序列，其中親水性氨基酸中帶正電荷的氨基酸被碳數(shù)較少的氨基酸取代，且?guī)ж?fù)電荷的氨基酸被碳數(shù)較多的氨基酸取代。所述兩親肽可以包括含有D-氨基酸的肽，但不限于此。作為本發(fā)明兩親肽庫的一個(gè)實(shí)例，本發(fā)明可以包括含有如SEQ ID NO 1所示氨基酸序列(4F)的兩親肽，其中親水性氨基酸賴氨酸(K)中的一個(gè)或兩個(gè)被鳥氨酸(Orn)、1，
4-二氨基丁酸(Dab)及I，3-二丙酸(Dap)取代，且谷氨酸(E)或天冬氨酸(D)中的一個(gè)或兩個(gè)氨基酸被谷氨酸或氨基己二酸(Aad)取代，但不限于此。優(yōu)選地，兩親肽庫可以包含一個(gè)或多個(gè)具有如SEQ. ID. NO :3_24所示氨基酸序列的肽，更優(yōu)選包含SEQ. ID. NO :3，但不限于此。此外，本發(fā)明提供一種兩親肽庫，其包含在兩親a -螺旋肽一側(cè)含有3-8個(gè)苯基丙氨酸(F)的兩親肽序列，其中疏水性氨基酸中的一個(gè)或多個(gè)苯基丙氨酸被除苯基丙氨酸以外的芳香族氨基酸取代。所述兩親肽可以包括含有D-氨基酸的肽，但不限于此。作為本發(fā)明兩親肽庫的一個(gè)實(shí)例，本發(fā)明提供含有如SEQ ID NO 1所示氨基酸序列(4F)的兩親肽，其中疏水性氨基酸苯基丙氨酸(F)中的一個(gè)或兩個(gè)被丙氨酸(A)、色氨酸(W)、I-萘基丙氨酸(Nall)或2-萘基丙氨酸(Nal 2)取代。優(yōu)選地，兩親肽庫可以包含一個(gè)或多個(gè)具有如SEQ. ID. NO :25_44所示氨基酸序列的肽，更優(yōu)選包含SEQ. ID. NO :43，但不限于此。為了發(fā)現(xiàn)一種具有改善的膽固醇識(shí)別能力同時(shí)保持現(xiàn)有Apo A-I模擬肽4F的a -螺旋的Apo A-I模擬肽，本發(fā)明人制備了一種肽，其通過保持4F的重要氨基酸序列同時(shí)取代親水性或疏水性氨基酸殘基而保持了 a-螺旋結(jié)構(gòu)。親水區(qū)的大多數(shù)氨基酸為帶正電荷的賴氨酸(K)和帶負(fù)電荷的天冬氨酸或谷氨酸。肽分子之間的識(shí)別將通過這種正電荷-負(fù)電荷的識(shí)別而產(chǎn)生?；谕ㄟ^控制帶電荷氨基酸的碳鏈長度可細(xì)微調(diào)整所述識(shí)別的假設(shè)，通過縮短帶正電荷的氨官能團(tuán)同時(shí)增加帶負(fù)電荷的酸部分的碳數(shù)，研究了識(shí)別的差異。而且，兩個(gè)緊密相鄰的帶正電荷或負(fù)電荷的氨官能團(tuán)或酸官能團(tuán)也可能互相識(shí)別，因此，通過改變相互間距離最短的兩個(gè)氨基酸殘基的碳數(shù)來制備肽。將親水性氨基酸賴氨酸(K，從a-碳起包含4個(gè)碳)用鳥氨酸(Orn，從a-碳起包含3個(gè)碳)、二氨基丁酸(Dab，從a -碳起包含2個(gè)碳)或二氨基丙酸(Dap，從a -碳起包含I個(gè)碳)取代，或?qū)⑻於彼?D)用谷氨酸(E，比天冬氨酸多含I個(gè)碳)或氨基己二酸(Aad比天冬氨酸多含2個(gè)碳)取代(SEQ. ID. NO :3_24)。關(guān)于疏水區(qū)，現(xiàn)有Apo A-I模擬肽4F中眾所周知的重要因素苯基丙氨酸(F)主要被取代。具體地，制備了其中疏水面的4個(gè)苯基丙氨酸(F)被丙氨酸(A)取代的肽(SEQ.ID. NO 25-28)、其中的苯基丙氨酸被色氨酸(W)取代的肽(SEQ. ID. NO :25-28)、其中的苯基丙氨酸被I-萘基丙氨酸(Nall)取代的肽(SEQ. ID. NO :33-36)、其中的苯基丙氨酸被2-萘基丙氨酸(Nal2)取代的肽(SEQ. ID. NO :37-40)以及其中的苯基丙氨酸被1_萘基丙氨酸和2-萘基丙氨酸取代的肽(SEQ. ID. NO 41-44)，并構(gòu)建了包含一個(gè)或多個(gè)兩親肽的兩親肽庫。本發(fā)明人確定了 Apo A-I模擬肽的計(jì)算質(zhì)量值以及經(jīng)合成和純化步驟后得到的A-I模擬肽的實(shí)際質(zhì)量值(見表I)。另外，對(duì)膽固醇外流進(jìn)行分析以篩選所述肽。用放射性同位素3H標(biāo)記的膽固醇處理人的巨噬細(xì)胞。然后，用以上制備的各肽處理所述細(xì)胞。通 過測(cè)量細(xì)胞內(nèi)膽固醇和釋放自巨噬細(xì)胞的細(xì)胞外膽固醇的量來分析所產(chǎn)生的高密度脂蛋白(HDL)的量。結(jié)果，與4F相比，親水性修飾的肽顯示出相近或相對(duì)較高的效果(見圖2)。與4F相比，la(SEQ. ID. NO :3)顯示出約150%更高的膽固醇外流水平。與親水性修飾的肽相比，疏水性修飾的肽明顯表現(xiàn)出更高的增加。特別地，其中3位和18位的苯基丙氨酸殘基被2-萘基丙氨酸取代的肽2s，相對(duì)于現(xiàn)有4F在膽固醇外流活性方面顯示出超過300%的更高增加。此外，其中的苯基丙氨酸被丙氨酸取代的4個(gè)肽顯示出膽固醇外流下降。當(dāng)苯基丙氨酸被色氨酸或萘基丙氨酸取代時(shí)，膽固醇外流顯著增加(見圖3)。這個(gè)結(jié)果表明4個(gè)苯基丙氨酸殘基在膽固醇外流上具有重要的作用，在3位的苯基丙氨酸被色氨酸或萘基丙氨酸取代后顯示出最大的增強(qiáng)效果，因此表明此位置的疏水性殘基在模擬Apo A-I蛋白方面是非常重要的。本發(fā)明人分析了 Ia (相對(duì)于4F具有150%的增加)或2s (相對(duì)于4F具有300%的增加)在脂質(zhì)或水溶液下對(duì)于疏水性分子的識(shí)別強(qiáng)度(recognition strength), Ia或2s通過篩選親水面或疏水面修飾的顯示出高膽固醇外流效果的肽而分離出。通過測(cè)定肽中色氨酸的色氨酸熒光強(qiáng)度變化對(duì)識(shí)別強(qiáng)度進(jìn)行分析。結(jié)果，與水溶液中相比，脂質(zhì)環(huán)境中2s肽的熒光強(qiáng)度顯示出增加約4. 30倍，Ia顯示出增加約2. I倍。該結(jié)果表明2s肽比4F肽具有更高的效果(見圖4)。因此，證實(shí)了 2s肽對(duì)于周圍的脂質(zhì)如膽固醇具有較強(qiáng)的識(shí)別。為了理解肽和取決于膽固醇濃度的膽固醇之間的識(shí)別差異，采用增加了膽固醇相對(duì)量的脂質(zhì)體對(duì)含色氨酸肽的熒光強(qiáng)度增加進(jìn)行了分析。結(jié)果，與不含膽固醇的膜結(jié)構(gòu)相t匕，根據(jù)膽固醇量的增加，熒光強(qiáng)度有所增強(qiáng)。此結(jié)果證實(shí)了膽固醇和肽之間具有密切的相互作用(見圖5)。因此，通過制備效果優(yōu)于現(xiàn)有4F的Apo A-I模擬肽，該Apo A_1模擬肽通過比現(xiàn)有4F更加有效地選擇性識(shí)別膽固醇，從而可以增加血流中的HDL，因此可代替Apo A-I蛋白作為有效的聞血脂治療劑。此外，本發(fā)明提供一種采用兩親肽庫篩選Apo A-I模擬肽的方法。具體地，本發(fā)明提供一種篩選Apo A-I模擬肽的方法，其包括以下步驟
I)制備兩親肽庫；2)通過步驟I)的兩親肽庫分析細(xì)胞中的膽固醇外流；以及3)篩選出與Apo A-I相比顯示出膽固醇外流水平增加的肽。根據(jù)上述方法，步驟I)中的細(xì)胞優(yōu)選為巨噬細(xì)胞，但不限于此。根據(jù)上述方法，步驟2)中的膽固醇外流水平優(yōu)選通過膽固醇外流檢測(cè)進(jìn)行分析，但不限于此。通過篩選膽固醇外流水平高于Apo A-肽的兩親肽而篩選出的兩親肽可有效地用作Apo A-I模擬蛋白。此外，本發(fā)明提供另一種篩選Apo A-I模擬肽的方法。 具體地，篩選Apo A-I模擬肽的方法包括以下步驟I)制備兩親肽庫；以及2)將色氨酸熒光探針分子與步驟I)的兩親肽庫混合并用熒光光譜儀檢測(cè)，篩選出與Apo A-I相比顯示出色氨酸熒光強(qiáng)度水平增加的肽。根據(jù)以上方法，用于脂質(zhì)或疏水性分子的識(shí)別強(qiáng)度可以從步驟2)中的色氨酸熒光強(qiáng)度來計(jì)算。通過篩選色氨酸熒光強(qiáng)度高于Apo A-肽的兩親肽而篩選出的兩親肽可有效地用作Apo A-I模擬蛋白。此外，本發(fā)明提供一種高密度脂蛋白(HDL)增強(qiáng)劑，其包含通過所述方法篩選出的兩親肽作為活性成分。通過修飾現(xiàn)有兩親肽的親水性或疏水性氨基酸，本發(fā)明制備并篩選了可以增加高密度脂蛋白的Apo A-I模擬肽，并證實(shí)了疏水面的苯基丙氨酸被2-萘基丙氨酸取代后，與4F相比在膽固醇外流能力以及疏水分子的識(shí)別方面具有優(yōu)異的功能，因此可有效用作HDL增強(qiáng)劑。此外，本發(fā)明提供一種用于治療高血脂及相關(guān)疾病的治療劑或診斷試劑，其包含通過所述方法篩選出的兩親肽作為活性成分。此外，本發(fā)明還提供一種用于高血脂及相關(guān)疾病的診斷試劑，其包含通過所述方法篩選出的兩親肽作為活性成分。高血脂及相關(guān)疾病優(yōu)選為選自下組中的任一種血膽固醇過多、動(dòng)脈粥樣硬化、冠狀動(dòng)脈疾病、心血管疾病、再狹窄、高血壓、心絞痛、糖尿病、肥胖癥及老年癡呆癥，但不限于此。治療劑或診斷試劑可以包含Apo A-I模擬肽，也可進(jìn)一步包含D-氨基酸修飾的肽。通過修飾現(xiàn)有兩親肽的親水性或疏水性氨基酸，本發(fā)明制備并篩選了可以增加高密度脂蛋白的Apo A-I模擬肽，并證實(shí)了疏水面的苯基丙氨酸被2-萘基丙氨酸取代后，與4F相比在膽固醇外流能力以及疏水分子的識(shí)別方面具有優(yōu)異的功能，因此可有效用作治療高血脂及疾病的治療劑或診斷試劑。與此同時(shí)，基于活性成分的總重量，包含Apo A-I模擬肽作為活性成分的該治療劑或診斷試劑可以包含0. 0001-50wt%的量的Apo A-I模擬肽。本發(fā)明的治療劑可以進(jìn)一步包含一種或多種與活性成分具有相同或相近功能的活性成分。在本發(fā)明的藥物組合物中，可以存在用于制劑的藥用載體，包括生理鹽水、滅菌水、林格氏液(Ringers solution)、緩沖生理鹽水、葡萄糖溶液、麥芽糖糊精溶液、甘油、酒精、脂質(zhì)體以及可以使用其中至少一種的混合物。本發(fā)明的藥物組合物可以進(jìn)一步包括稀釋劑、分散劑、表面活性劑、粘合劑和潤滑劑以用于制備成注射劑如水溶液、懸浮液、乳液，丸劑，膠囊劑，顆粒劑或片劑。特異于靶細(xì)胞的抗體和其它配體可以與載體一起組合使用與靶細(xì)胞進(jìn)行特異性反應(yīng)。此外，組合物可以優(yōu)選地根據(jù)各種疾病或配料以本領(lǐng)域合適的方法或《雷明頓的醫(yī)藥科學(xué)》(賓夕法尼亞州伊斯頓，馬克出版公司)(Remington' sPharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton P)教導(dǎo)的方法進(jìn)行配制。本發(fā)明的藥物組合物可以通過口服或腸胃外給藥。給藥方法可以根據(jù)使用目的以口服或腸胃外(例如靜脈內(nèi)、皮下、腹膜內(nèi)或局部或鼻腔給藥)進(jìn)行給藥，優(yōu)選通過腸胃外給藥，更優(yōu)選通過鼻腔給藥。本發(fā)明藥物組合物的合適劑量可以根據(jù)藥物制劑方法、給藥方 法、患者年齡、體重、性別、疾病嚴(yán)重程度、飲食、給藥時(shí)間、給藥途徑、排泄率以及對(duì)所用藥物組合物的敏感度而變化。本發(fā)明藥物組合物以0.005-10mg/kg(體重)的每日劑量給藥，優(yōu)選0. 05-lmg/kg,更優(yōu)選每天給藥一次至數(shù)次。本發(fā)明的治療劑可以單獨(dú)使用或與其它方法例如外科手術(shù)、激素療法、化學(xué)療法及用于治療患者的生物應(yīng)答調(diào)控劑(biological response controller)組合使用。本發(fā)明還提供一種用于高血脂或相關(guān)疾病的治療試劑盒，其包含通過所述方法篩選出的兩親肽作為活性成分。此外，本發(fā)明還提供一種用于高血脂或相關(guān)疾病的診斷試劑盒，其包含通過所述方法篩選出的兩親肽作為活性成分。高血脂及相關(guān)疾病優(yōu)選為選自下組中的任一種血膽固醇過多、動(dòng)脈粥樣硬化、冠狀動(dòng)脈疾病、心血管疾病、再狹窄、高血壓、心絞痛、糖尿病、肥胖癥及老年癡呆癥，但不限于此。通過修飾現(xiàn)有兩親肽的親水性或疏水性氨基酸，本發(fā)明制備并篩選了可以增加高密度脂蛋白的Apo A-I模擬肽，并證實(shí)了疏水面的苯基丙氨酸被2-萘基丙氨酸取代后，與4F相比在膽固醇外流能力以及疏水分子的識(shí)別方面具有優(yōu)異的功能，因此可有效用作治療和診斷高血脂及相關(guān)疾病的治療和診斷試劑盒的一種組成成分。此外，本發(fā)明還提供一種治療高血脂及相關(guān)疾病的方法，其包括向個(gè)體施用治療劑的步驟。此外，本發(fā)明還提供一種診斷高血脂及相關(guān)疾病的方法，其包括向個(gè)體施用治療劑的步驟。適用于本發(fā)明的個(gè)體為脊椎動(dòng)物，優(yōu)選哺乳動(dòng)物，更優(yōu)選實(shí)驗(yàn)動(dòng)物如小鼠、家兔、豚鼠、倉鼠、狗和貓，最優(yōu)選靈長類如黑猩猩和大猩猩。高血脂及相關(guān)疾病優(yōu)選為選自下組中的任一種血膽固醇過多、動(dòng)脈粥樣硬化、冠狀動(dòng)脈疾病、心血管疾病、再狹窄、高血壓、心絞痛、糖尿病、肥胖癥及老年癡呆癥，但不限于此。通過修飾現(xiàn)有兩親肽的親水性或疏水性氨基酸，本發(fā)明制備并篩選了可以增加高密度脂蛋白的Apo A-I模擬肽，并證實(shí)了疏水面的苯基丙氨酸被2-萘基丙氨酸取代后，與4F相比在膽固醇外流能力以及疏水分子的識(shí)別方面具有優(yōu)異的功能，因此可有效用于治療和診斷聞血脂及相關(guān)疾病。本發(fā)明的藥物組合物可以腸胃外給藥，腸胃外給藥通過靜脈內(nèi)注射、腹膜內(nèi)注射、皮下注射、直腸內(nèi)注射、腦室內(nèi)注射或胸腔內(nèi)注射實(shí)現(xiàn)。劑量可以根據(jù)體重、年齡、性別、患者健康狀況、飲食、給藥時(shí)間、給藥方式、排泄率以及疾病嚴(yán)重程度而變化。劑量可以根據(jù)體重、年齡、性別、患者健康狀況、飲食、給藥時(shí)間、給藥方式、排泄率以及疾病嚴(yán)重程度而變化。單次劑量在0. 005-10mg/kg的范圍內(nèi)，優(yōu)選0. 05-lmg/kg的范圍內(nèi)，一天可給藥一次至數(shù)次。本發(fā)明還提供兩親肽在制備用于高血脂及相關(guān)疾病的治療劑或診斷試劑中的應(yīng)用，其中具有4個(gè)苯基丙氨酸(F)的兩親a -螺旋肽的氨基酸序列包含親水性氨基酸中被碳數(shù)較少的氨基酸取代的帶正電荷氨基酸，以及親水性氨基酸中被碳數(shù)較多的氨基酸取代的帶負(fù)電荷氨基酸。
此外，本發(fā)明提供兩親肽在制備用于治療高血脂及相關(guān)疾病的治療劑或診斷試劑中的應(yīng)用，其中具有4個(gè)苯基丙氨酸(F)的兩親a-螺旋肽的氨基酸序列包含疏水性氨基酸中被除苯基丙氨酸以外的芳香族氨基酸取代的一個(gè)或多個(gè)苯基丙氨酸。高血脂及相關(guān)疾病優(yōu)選為選自下組中的任一種血膽固醇過多、動(dòng)脈粥樣硬化、冠狀動(dòng)脈疾病、心血管疾病、再狹窄、高血壓、心絞痛、糖尿病、肥胖癥及老年癡呆癥，但不限于此。通過修飾現(xiàn)有兩親肽的親水性或疏水性氨基酸，本發(fā)明制備并篩選了可以增加高密度脂蛋白的Apo A-I模擬肽，并證實(shí)了疏水面的苯基丙氨酸被2-萘基丙氨酸取代后，與4F相比在膽固醇外流能力以及疏水分子的識(shí)別方面具有優(yōu)異的功能，因此Apo A-I模擬蛋白可有效用作用于治療高血脂及相關(guān)疾病的治療劑的活性成分。有益效果Apo A-I模擬肽可以用于篩選能增加血液中高密度脂蛋白的兩親肽，而且由于篩選出的疏水面苯基丙氨酸被2-萘基丙氨酸取代的4F肽，與4F相比在膽固醇外流能力以及脂質(zhì)的識(shí)別方面顯示出優(yōu)異的功能，因此可有效用作治療高血脂及相關(guān)疾病的Apo A-I模擬肽以及用作治療劑的候選肽。


圖I是描述本發(fā)明所使用的第一代4F的輪形圖(wheel diagram)。圖2是表示兩親肽4F親水側(cè)的殘基經(jīng)修飾后的肽系列的膽固醇外流圖表(每種肽的使用濃度為20 ii M)。圖3是表示兩親肽4F疏水側(cè)的殘基經(jīng)修飾后的肽系列的膽固醇外流圖表(每種肽的使用濃度為20 ii M)。圖4是表示在大單室脂質(zhì)體(LUV)條件下篩選出的肽的色氨酸熒光強(qiáng)度圖表。黑色代表溶液中肽的熒光強(qiáng)度，灰色代表脂質(zhì)環(huán)境中肽的熒光強(qiáng)度(每種肽的使用濃度為
IU M，脂質(zhì)體的使用濃度為0. lmg/ml)。圖5是表示根據(jù)大單室脂質(zhì)體(LUV)中膽固醇組成的熒光強(qiáng)度變化圖表。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將通過實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。這些實(shí)施例旨在更具體地說明本發(fā)明，并且如所附權(quán)利要求書所述的本發(fā)明的范圍不限于實(shí)施例或被實(shí)施例所限制，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。實(shí)施例I肽庫的合成〈1-1>肽的合成采用眾所周知的Fmoc固相肽合成法進(jìn)行肽的合成。將50mg(0. 064mmol)RinkAmide樹脂(Novabiochem)置于容器中，加入Iml 二氯甲燒使樹脂在容器中溶脹。通過加入 Iml DMF (二甲基甲酰胺)使混合物溶脹5min。使用Iml 20%哌啶(于DMF中)進(jìn)行樹脂脫保護(hù)5分鐘(三次)，然后用Iml DMF洗滌五次。將六當(dāng)量Fmoc-脫保護(hù)的氨基酸與含有六當(dāng)量(198mg)各PyBop [六氟磷酸(苯并三唑_1_基-氧基)三吡咯烷基磷]和DIPEA ( 二異丙基乙胺)的溶液反應(yīng)至少60min。反應(yīng)完成后，用Iml DMF洗滌反應(yīng)物三次。進(jìn)行TNBS檢驗(yàn)以確認(rèn)反應(yīng)是否成功完成。具體地，將一滴溶于DMF的10% DIPEA和一滴溶于DMF的2，4，6-三硝基苯磺酸(TNBS)滴至樣品上。當(dāng)其無色時(shí)，意味著反應(yīng)完成。一旦酰胺結(jié)合完成，采用具有設(shè)計(jì)序列的Fmoc-氨基酸分步進(jìn)行18次。結(jié)果，合成了 18-mer肽。將該肽再次脫保護(hù)，然后加入分別含有6當(dāng)量醋酸酐和N-羥基苯并三唑(HOBt)的Iml 90% DMF和10%二氯甲烷溶液的混合物，反應(yīng)45min或更長以在肽的N-末端加上乙?；?。肽的N-末端乙?；?，用Iml DMF和Iml甲醇分別洗滌樹脂三次，然后真空干燥。將50mg含有通過固相肽合成法合成的肽的樹脂置于Iml裂解溶液[2. 5% TIS(三異丙基硅烷)、2. 5%水、95% TFA(三氟乙酸)]中，然后攪拌2h。結(jié)果，合成的肽從樹脂上分離。將樹脂過濾，用氮?dú)獬ミ^量的TFA。將50ml正己烷乙醚(V : V = I I)溶液預(yù)先在0°C下冷卻，然后加入以洗提所述合成的肽。<1-2>肽的純化將來源于實(shí)施例〈1-1>的洗提肽溶于二甲亞砜，然后通過使用C18柱的HPLC進(jìn)行純化。將含有0. 1% TFA的水和乙腈作為HPLC溶劑。特別地，將粗肽溶于二甲亞砜中使其濃度為10mg/ml。將100 ill溶液載入HPLC中，然后從5%乙腈到70%乙腈改變?nèi)軇┑慕M成持續(xù)40分鐘，進(jìn)行肽的純化。此時(shí)，流速為3ml/min，檢測(cè)波長為220nm。在20-30分鐘的時(shí)間點(diǎn)回收肽，并真空蒸發(fā)掉乙腈，然后冷凍干燥。將純化的吖啶_a -螺旋肽絡(luò)合物通過采用MOLDI-TOF質(zhì)譜分析法測(cè)定分子質(zhì)量來鑒別。結(jié)果，合成和純化之后測(cè)定的合成肽序列、計(jì)算質(zhì)量值和實(shí)際質(zhì)量值如表I所示。表I參考 。I , ,質(zhì)量(MlH+)
SEQ.ID氨基酸序列-r——
___計(jì)算值測(cè)定值
1_4F_Ac-DWFKAFYDKVAEKFKEAF2310_2312.2
2_Sc-4F Ac-DWFAKDYFKKAFVEEFAK2309.1 2311.2
3_la_Ac-EWFKAFYDKVAEKFKEAF2323.1 2324.2
4_Ib_Ac-AadWFKAFYDKVAEKFKEAF2337.2 2339.9
5_Ic_Ac-DWFQmAFYDKVAEKFKEAF2295.1 2397 6_Id_Ac-DWFDabAFYDKVAEKFKEAF2281.1 22S2.1
7_Ie_Ac-DWFDapAFYDKVAEKFKEAF2267.1 2268
8_If_Ac-EWFKAFYEKVAEKFKEAF2337.2 2338.8
9_Ig_Ac-EWFKAFYAadKVAEKFKEAF2351.2 2353.1
K)_Ih |Ac-EWFKAFYDOmVAEKFKEAF|2309.1 |2310.9
權(quán)利要求
1.一種兩親肽庫，其包含具有在兩親a -螺旋肽一側(cè)含有3-8個(gè)苯基丙氨酸(F)的氨基酸序列的兩親肽，其中親水性氨基酸中帶正電荷的氨基酸被碳數(shù)較少的氨基酸取代，且?guī)ж?fù)電荷的氨基酸被碳數(shù)較多的氨基酸取代。
2.如權(quán)利要求I所述的兩親肽庫，其中帶正電荷的取代氨基酸含有氨基，帶負(fù)電荷的取代氨基酸含有酸官能團(tuán)。
3.如權(quán)利要求I所述的兩親肽庫，其包含具有如SEQID NO :1所示氨基酸序列(4F)的兩親肽，其中親水性氨基酸賴氨酸(K)中的一個(gè)或兩個(gè)被鳥氨酸(Orn)、1，4-二氨基丁酸(Dab)及1，3_ 二丙酸(Dap)取代，且谷氨酸(E)或天冬氨酸(D)中的一個(gè)或兩個(gè)氨基酸被谷氨酸或氨基己二酸(Aad)取代。
4.如權(quán)利要求3所述的兩親肽庫，其中所述兩親肽包含一個(gè)或多個(gè)含有如SEQ.ID. NO 3-24所示氨基酸序列的肽。
5.一種兩親肽庫，其包含在兩親a -螺旋肽一側(cè)含有3-8個(gè)苯基丙氨酸(F)的兩親肽序列，其中疏水性氨基酸中的一個(gè)或多個(gè)苯基丙氨酸被除苯基丙氨酸以外的芳香族氨基酸取代。
6.如權(quán)利要求5所述的兩親肽庫，其中除苯基丙氨酸以外的芳香族氨基酸為選自下組中的任一種苯基丙氨酸衍生物、色氨酸及其衍生物、以及萘基丙氨酸及其衍生物。
7.如權(quán)利要求5所述的兩親肽庫，其包含含有如SEQID NO: I所示氨基酸序列的疏水性氨基酸苯基丙氨酸(F)中的一個(gè)或兩個(gè)被丙氨酸(A)、色氨酸(W)、l-萘基丙氨酸(Nall)或2-萘基丙氨酸(Nal2)取代的兩親肽。
8.如權(quán)利要求7所述的兩親肽庫，其中所述兩親肽包含一個(gè)或多個(gè)含有如SEQ.ID. NO 25-44所示氨基酸序列的肽。
9.篩選ApoA-I模擬肽的方法，所述方法包括以下步驟 1)制備權(quán)利要求I或權(quán)利要求5所述的兩親肽庫； 2)通過所述兩親肽庫分析細(xì)胞中的膽固醇外流；以及 3)篩選出與ApoA-I相比顯示出膽固醇外流水平增加的肽。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中步驟I)中的細(xì)胞為巨噬細(xì)胞。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中通過采用膽固醇外流檢測(cè)分析步驟2)中的膽固醇外流。
12.篩選ApoA-I模擬肽的方法，其包括以下步驟 1)制備權(quán)利要求I或權(quán)利要求5所述的兩親肽庫；以及 2)將色氨酸熒光探針分子與步驟I)的兩親肽庫混合并用熒光光譜儀檢測(cè)，篩選出與載脂蛋白A-I (Apo A-1)相比顯示出色氨酸熒光強(qiáng)度水平增加的肽。
13.一種高密度脂蛋白(HDL)增強(qiáng)劑，其包含根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求12所述方法篩選出的兩親肽作為活性成分。
14.一種用于高血脂及相關(guān)疾病的治療劑或診斷試劑，其包含根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求12所述方法篩選出的兩親肽作為活性成分。
15.如權(quán)利要求14所述的治療劑或診斷試劑，其中所述高血脂及相關(guān)疾病為選自以下組的任一種血膽固醇過多、動(dòng)脈粥樣硬化、冠狀動(dòng)脈疾病、心血管疾病、再狹窄、高血壓、心絞痛、糖尿病、肥胖癥、老年癡呆癥及多發(fā)性硬化。
16.一種治療高血脂及相關(guān)疾病的方法，其包括對(duì)個(gè)體施用權(quán)利要求14所述治療劑的步驟。
17.—種診斷高血脂及相關(guān)疾病的方法，其包括對(duì)個(gè)體施用權(quán)利要求14所述治療劑的步驟。
18.兩親肽在制備用于高血脂及相關(guān)疾病的治療劑或診斷試劑中的應(yīng)用，所述兩親肽包含在兩親a-螺旋肽中含有4個(gè)苯基丙氨酸(F)的兩親肽序列，其中親水性氨基酸中帶正電荷的氨基酸被碳數(shù)較少的氨基酸取代，且?guī)ж?fù)電荷的氨基酸被碳數(shù)較多的氨基酸取代。
19.兩親肽在制備用于高血脂及相關(guān)疾病的治療劑或診斷試劑中的應(yīng)用，所述兩親肽包含在兩親a-螺旋肽中含有4個(gè)苯基丙氨酸(F)的兩親肽序列，其中疏水性氨基酸中的 一個(gè)或多個(gè)苯基丙氨酸被除苯基丙氨酸以外的芳香族氨基酸取代。
全文摘要
本發(fā)明涉及載脂蛋白A-1模擬肽，以及包含其的用于治療高血脂及高血脂相關(guān)疾病的治療劑。更具體地，本發(fā)明的載脂蛋白A-1模擬肽通過修飾現(xiàn)有4F兩親肽的親水面或疏水面以產(chǎn)生Apo A-1模擬肽來制備，該Apo A-1模擬肽與膽固醇酯特異性結(jié)合以增加高密度脂蛋白的含量；在這些模擬肽中，4F疏水面中苯基丙氨酸被2-萘基丙氨酸取代的肽，與現(xiàn)有4F肽相比具有優(yōu)異的膽固醇外流能力和脂質(zhì)認(rèn)知功能。因此，本發(fā)明的Apo A-1模擬肽可以用作Apo A-1模擬肽，以及用作治療高血脂及高血脂相關(guān)疾病的治療劑。
文檔編號(hào)C07K14/775GK102753576SQ200980162396
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者俞載勳 申請(qǐng)人:首爾大學(xué)教產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán)