作為免疫刺激化合物的多價(jià)[β]-1-2-連接的甘露寡糖及其用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及合成的低價(jià)或多價(jià)β-1-2-連接的甘露寡糖化合物及其用于調(diào)控T輔助(Th)細(xì)胞和T調(diào)節(jié)(Treg)細(xì)胞-介導(dǎo)的免疫反應(yīng)的用途。
【專利說明】作為免疫刺激化合物的多價(jià)[P ]-1-2_連接的甘露寡糖及其用途
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及免疫刺激化合物及其用于調(diào)節(jié)T輔助(Th)細(xì)胞和T調(diào)節(jié)(Treg)細(xì)胞-介導(dǎo)的免疫反應(yīng)的用途。
[0002]發(fā)明背景
I型速發(fā)特應(yīng)性變態(tài)反應(yīng)是西方世界最常見的健康問題之一且發(fā)病率不斷增加(ISAAC 1998)。據(jù)推測(cè)該增加與發(fā)達(dá)社會(huì)中的微生物負(fù)荷降低相關(guān)，降低的微生物負(fù)荷具有減弱的天然T調(diào)節(jié)(Treg)和I型Th (Thl)-細(xì)胞反應(yīng)，為作為特應(yīng)性疾病的特征的增強(qiáng)的Th2反應(yīng)所代替。
[0003]CD4+ T細(xì)胞(Treg、Thl和Th2)為變應(yīng)性免疫反應(yīng)的主要調(diào)節(jié)劑。分泌諸如IL-4、IL-5和IL-13的細(xì)胞因子的Th2細(xì)胞通過誘發(fā)B細(xì)胞的IgE-產(chǎn)生、肥大細(xì)胞的脫粒和嗜酸性粒細(xì)胞的募集而對(duì)變應(yīng)性炎癥的發(fā)展具有重要性。調(diào)節(jié)T細(xì)胞及其細(xì)胞因子IL-10對(duì)下調(diào)對(duì)于變應(yīng)原的Th2-型反應(yīng)也具有重要的作用。Thl細(xì)胞通過誘發(fā)細(xì)胞毒素T (Tc)細(xì)胞和自然殺傷(NK)細(xì)胞的活化而對(duì)防御微生物、特別是細(xì)胞內(nèi)病原體及癌癥必不可少。另外，包括IFN-Y、IL-12和IL-18的Thl-型細(xì)胞因子包括在變應(yīng)原誘發(fā)的Th2_型免疫反應(yīng)的遏制之中。此外，在變應(yīng)原接種中，存在細(xì)胞因子IFN-Y、IL-10和IL-18的上調(diào)，表明其在遏制體內(nèi)變應(yīng)性炎癥方面也具有關(guān)鍵作用。
[0004]最新研究顯示Thl-或Th2_型免疫性的發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)間是嬰兒期。出生時(shí)，存在弱Th2-型免疫性，其在健康個(gè)體中轉(zhuǎn)換成Thl-型反應(yīng)。人們認(rèn)為由環(huán)境和腸道菌群中的微生物組分(內(nèi)毒素、乳酸桿菌、分枝桿菌)引發(fā)免疫系統(tǒng)在該轉(zhuǎn)換中是必不可少的。
`[0005]已經(jīng)對(duì)微生物組分對(duì)Thl_Th2平衡的影響進(jìn)行了研究。大量的工作針對(duì)于探求微生物分子，這些微生物分子可用于研發(fā)免疫傳染病的更有效且更安全的疫苗并且用于治療自體免疫疾病、特應(yīng)性疾病和惡性疾病的新型治療方法中。其中，這些分子有3-脫酰單磷酰類脂A (MPL)、明尼蘇達(dá)沙門氏菌{Salmonella minnesota, LVS)的脂多糖的無毒衍生物和通常由中心非甲基化CG 二核苷酸組成的免疫刺激細(xì)菌DNA序列(CpG-ODN)。臨床上已經(jīng)測(cè)試了這些分子并且已經(jīng)顯示它們?cè)谟糜诿庖吆椭委熞倚透窝撞《?、人免疫缺陷病?HIV)、甲型流感病毒和惡性痕原蟲(Plasmodium falciparum)以及治療諸如非何杰金氏淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma)及黑素瘤的癌癥的許多疫苗中是有效且耐受性良好的佐劑。已經(jīng)顯示這些分子通過作用于在諸如單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹狀細(xì)胞的抗原提呈細(xì)胞上的各種Toll樣受體誘發(fā)強(qiáng)Thl-型模式的細(xì)胞因子產(chǎn)生而起作用。此外，在多個(gè)研究中已經(jīng)顯示分枝桿菌和細(xì)菌脂多糖的Thl-增強(qiáng)作用和對(duì)Th2-型反應(yīng)、變應(yīng)性炎癥、IgE-反應(yīng)及支氣管反應(yīng)過度性的隨后遏制作用。另外，已經(jīng)顯示，當(dāng)在妊娠期間及出生后立即口服施用時(shí)，益生菌乳酸桿菌降低兩歲時(shí)的特應(yīng)性濕疹的發(fā)病率。并且已經(jīng)顯示共價(jià)鍵結(jié)到變應(yīng)原的細(xì)菌CpG-ODN低聚核苷酸的免疫療法降低變應(yīng)性鼻炎患者中的鼻炎性反應(yīng)。已經(jīng)成功地測(cè)試了 MPL作為變應(yīng)原免疫療法中的佐劑。
[0006]這些微生物化合物的治療用途面臨著一定的問題。LPS為毒素且因而不適合治療用途。CpG-ODN為基因且除了大規(guī)模合成成本高之外，還暗含著與輿論有關(guān)的潛在問題(諸如，基因工程的食品)。MPL佐劑不是單一的化學(xué)實(shí)體，而是類似物的混合物，差別反映在脂肪酸鏈的數(shù)目和長(zhǎng)度上。益生菌乳酸桿菌是活細(xì)菌，包含關(guān)于可能的傳染病的安全問題且此外難以標(biāo)準(zhǔn)化。并且，分枝桿菌溶胞產(chǎn)物為在生物標(biāo)準(zhǔn)化范圍之外的細(xì)菌組分的粗混合物。變態(tài)反應(yīng)治療的理想治療組分將是天然存在、無毒、安全純化的分子，其分子尺寸盡可能小。
[0007]在WO 02/09728中，提供復(fù)合的碳水化合物來預(yù)防和治療超過80種的疾病。在該公布中，將碳水化合物定義為包含兩個(gè)以上糖部分且包括以下類別的化合物的任何聚合物:多糖(其包括粘多糖和甘露聚糖)和寡糖[其由支鏈寡糖組成，諸如包括乳糖的唾液酸化糖；并入復(fù)合糖的一般類別的關(guān)鍵乳糖(也稱作己糖)為雙巖藻糖基乳-N-己糖a和b、二唾液酸基-單巖藻糖基乳-N-己糖和單巖藻糖基乳-N-己糖1、II和II]。所提到的疾病包括與變態(tài)反應(yīng)相關(guān)的病狀；個(gè)別地提到過敏反應(yīng)、哮喘和與變態(tài)反應(yīng)和過敏癥相關(guān)的癢病且基于例如白細(xì)胞黏附的抑制作用。
[0008]US 2002/0054886公開了包含用于治療念珠菌病的β -1, 2_連接的直鏈寡-甘露糖殘基的疫苗。這些寡-甘露糖殘基作為表位使用以引起對(duì)念珠菌病的保護(hù)性抗體反應(yīng)或防止白色念珠菌(Candida albicans)黏附到哺乳動(dòng)物細(xì)胞。該作用基于使用模擬微生物化合物的合成物質(zhì)，施用這些合成物質(zhì)以誘發(fā)針對(duì)該物質(zhì)的特異性免疫反應(yīng)。
[0009]W02006/096970 Al公開了用于治療念珠菌病的另一應(yīng)用。其中提供了包含經(jīng)連接基偶聯(lián)到蛋白質(zhì)載體的包含天然O-連接和S-連接的寡糖、更具體是β-1,2-連接的直鏈寡-甘露糖殘基的綴合物。所述綴合物總是包含蛋白質(zhì)。重要的是所述蛋白質(zhì)載體引起胸腺依賴性免疫反應(yīng)。還提供了連接所述部分的合成策略。建議將由通過連接基共價(jià)附接的寡糖和蛋白質(zhì)載體形成的綴合物可用于在需要其的個(gè)體中誘發(fā)念珠菌屬物種的免疫反應(yīng)。
[0010]W02007/010084公開了包含β_1，2_連接的鏈和β _1，2_ (D)-甘露寡糖的免疫刺激甘露多糖及其用于調(diào)節(jié)T輔助(Th)細(xì)胞-介導(dǎo)的免疫反應(yīng)的用途。然而，由最多四個(gè)寡糖組成的合成的簡(jiǎn)單β-1，2-連接的甘露寡糖鏈的活性比天然的粗寡糖混合物低。因此，需要這些合成寡糖鏈的新改進(jìn)。
[0011]發(fā)明目的和概述
在本發(fā)明人的進(jìn)行中的研究工作中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)合成的低價(jià)或多價(jià)β-1，2-連接的甘露寡糖化合物具有調(diào)節(jié)T輔助(Th)和T調(diào)節(jié)(Treg)細(xì)胞-介導(dǎo)的免疫反應(yīng)的優(yōu)異性質(zhì)。
[0012]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供用于調(diào)節(jié)T輔助(Th)和T調(diào)節(jié)(Treg)細(xì)胞-介導(dǎo)的免疫反應(yīng)的免疫刺激化合物和組合物。
[0013]本發(fā)明的另一目的在于提供作為藥物使用的免疫刺激化合物。然而，本發(fā)明的另一目的在于提供作為用于治療罹患可通過誘發(fā)Treg-和/或Thl-型免疫反應(yīng)和/或抑制Th2-型免疫反應(yīng)而預(yù)防或治療的病狀或?qū)λ霾蠲舾械陌ㄈ祟惖牟溉閯?dòng)物的藥物使用的免疫刺激化合物。
[0014]本發(fā)明的另一目的在于提供作為疫苗的佐劑使用的免疫刺激化合物。
[0015]本發(fā)明的另一目的在于提供作為食品添加劑使用的免疫刺激化合物。
[0016]為了實(shí)現(xiàn)這些目的，本發(fā)明以將在獨(dú)立權(quán)利要求項(xiàng)中提供的內(nèi)容為特征。
[0017]本發(fā)明的一些優(yōu)選的實(shí)施方案將在其他權(quán)利要求項(xiàng)中描述。[0018]通常，根據(jù)本發(fā)明的免疫刺激化合物為其中許多(6-1, 2-連接的甘露寡糖用連接基團(tuán)連接到中心核心單元或載體的低價(jià)或多價(jià)碳水化合物組裝或陣列。更詳細(xì)地講，根據(jù)本發(fā)明的免疫刺激化合物為式(I)的低價(jià)或多價(jià)(6-1, 2-連接的甘露寡糖:.RO r()pA
【權(quán)利要求】
1.式(I)的免疫刺激低價(jià)或多價(jià)β-1，2-連接的甘露寡糖化合物，
2.根據(jù)權(quán)利要求1的免疫刺激化合物，其中所述連接基團(tuán)B由以下結(jié)構(gòu)組成: -X-Y-Z-或-X-Y，-Z-， 其中: 其中X為沒有或代表基團(tuán)-CH2-或原子O、S或N ; Y代表具有由1-8個(gè)碳原子組成的骨架的碳鏈，其可任選被取代，且最優(yōu)選為具有由4或6個(gè)碳原子組成的直鏈骨架的脂族碳鏈； Y’代表三唑部分，其用基團(tuán)-(CH2)p-自所述三唑的1-氮鍵結(jié)到X，其中P為1-6，且其用基團(tuán)-(CH2)q-自所述三唑基團(tuán)的4-碳鍵結(jié)到Ζ，其中q為1-6，且 Z為沒有或代表選自O(shè)、S或N的原子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的免疫刺激化合物，其中: X為O, Y’代表三唑部分，其用基團(tuán)-(CH2)p-自所述三唑的1-氮鍵結(jié)到X，其中P為1-3;且其用基團(tuán)-(CH2)q-自所述4-碳鍵結(jié)到Z，其中q為I或2，且 Z為O。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的免疫刺激化合物，其中所述核心單元或載體(A)為未被取代或被取代的脂族、芳族或環(huán)狀部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的免疫刺激化合物，其中所述化合物為根據(jù)式(II)的化合物:
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的免疫刺激化合物，其中各R為乙?；?COCH3)。
7.用作藥物的根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的免疫刺激化合物。
8.用作疫苗的佐劑的根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的免疫刺激化合物。
9.用于治療可通過誘發(fā)Treg-和/或Thl-型免疫反應(yīng)和/或抑制Th2_型免疫反應(yīng)來預(yù)防或治療的病狀的根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的免疫刺激化合物或其任何組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的用途的免疫刺激化合物，其中所述病狀為I型速發(fā)特應(yīng)性變態(tài)反應(yīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的用途的免疫刺激化合物，其中所述病狀選自 a)特應(yīng)性濕疹/皮炎綜合征(AEDS)、 b)變應(yīng)性哮喘、 c)變應(yīng)性鼻炎、 d)變應(yīng)性蕁麻疹、 e)食物變態(tài)反應(yīng)、 f)毒物變態(tài)反應(yīng)，和 g)變應(yīng)性鼻結(jié)膜炎。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的免疫刺激化合物，其中所述病狀為傳染性疾病。
13.免疫刺激組合物，其包含至少一種根據(jù)前述權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的免疫刺激化合物或其混合物及藥學(xué)上可接受的載體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的免疫刺激組合物，其中所述藥學(xué)上可接受的載體選自經(jīng)皮載體、經(jīng)粘膜載體、口服載體、腸胃外載體、儲(chǔ)存制劑用載體和緩釋制劑用載體。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14的免疫刺激組合物，其中所述載體為用于舌下和/或頰施用的經(jīng)粘膜載體。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)的免疫刺激組合物，其中其還包含用于特異性變應(yīng)原免疫療法的變應(yīng)原制劑；和/或其他變態(tài)反應(yīng)或哮喘藥物。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)的免疫刺激組合物，其中其還包含用于針對(duì)傳染性疾病的接種的微生物特異性抗原；和/或抗微生物劑。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求1-6中任 一項(xiàng)的免疫刺激化合物或其任何組合作為食品添加劑或營(yíng)養(yǎng)制劑的用途。
【文檔編號(hào)】C07H15/26GK103814041SQ201280040770
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月21日
【發(fā)明者】J.薩沃萊恩, K.蘭塔, R.勒恩諾, C.穆克赫杰 申請(qǐng)人:圖爾庫(kù)大學(xué), 奧布專科學(xué)院