可以使许多细胞的或病毒的蛋白质穿过膜。内化肽 (也被称为细胞膜转导肽或细胞穿透肽)可以具有,例如,5-30个氨基酸。这样的肽通 常具有阳离子电荷,所述阳离子电荷来自高于正常值(相对于普通蛋白质)的精氨酸和 /或赖氨酸残基,这被认为可以促进穿膜。一些这样的肽具有至少5,6,7或8个精氨酸 和/或赖氨酸残基。其实例包括触角足蛋白(Bonfanti,Cancer Res. 57,1442-6(1997)) (及其变体)、人类免疫缺陷病毒的tat蛋白、VP22蛋白(单纯疱疹病毒1型的UL49 基因的产物)、穿透素(Penetratin)、SynBl和3、转运素(Transportan)、两性分子 (Amphipathic)、gp41NLS、聚精氨酸以及几种植物和细菌蛋白质毒素,例如蓖麻毒素、相 思豆毒素、蒴莲根毒蛋白、白喉毒素、霍乱毒素、炭疽毒素、热不稳定毒素和绿脓假单胞菌 外毒素A(ETA)。下列参考文献以及附录中(皆通过引用并入本文)描述了其它的例子, 参见:Temsamani,Drug Discovery Today,9(23):1012-1019,2004;De Coupade,Biochem J.,390:407-418, 2005 ;Saalik Bioconjugate Chem. 15:1246-1253, 2004 ;Zhao, Medicinal Research Reviews 24(1):1-12,2004 ;Deshayes,Cellular and Molecular Life Sciences 62:1839-49,2005) ;Gao, ACS Chem. Biol. 2011,6, 484-491,SG3(RLSGMNEVLSFRWL(SEQ ID N0:9) ;Stalmans PLoS ONE 2013,8(8)e71752,l-ll〇
[0059] 优选的内化肽为来自HIV病毒的tat。在以前的工作中报道的tat肽包含在 HIVTat蛋白中发现的标准氨基酸序列YGRKKRRQRRR(SEQID NO :2)或由其组成。如果在这样 的tat基序的侧翼存在额外的残基(除了该药剂以外),这些残基可以为例如来自tat蛋白 的位于该片段侧翼的天然氨基酸;或为典型地用来连接两个肽结构域的间隔区或连接体氨 基酸,例如gly(ser)4(SEQ ID N0:44),TGEKP(SEQ ID N0:45),GGRRGGGS(SEQ ID N0:46)或 LRQRDGERP(SEQ ID N0:47)(参见:例如,Tang 等(1996),J.Biol. Chem. 271,15682-15686; Hennecke等(1998),Protein Eng. 11,405-410));或可以为不显著降低在无侧翼残基的情 况下赋予变体的摄取能力的任何其它氨基酸。优选地,在YGRKKRRQRRR(SEQ ID N0:2)的任 一侧,除了活性肽以外的侧翼氨基酸的数量不超过10个。一个包含位于YGRKKRRQRRR(SEQ ID N0:2)C末端侧翼的额外氨基酸残基的合适tat肽为YGRKKRRQRRRPQ(SEQ ID N0:48)。 然而,优选地,不存在侧翼氨基酸。其它可以利用的tat肽包括GRKKRRQRRRPQ (SEQID NO : 4)和 GRKKRRQRRRP(SEQ ID NO :72)。
[0060] W0/2008/109010中描述了与N型钙通道结合能力减弱的以上tat肽的变体。这样 的变体可以包含氨基酸序列XGRKKRRQRRR(SEQ IDNO :49)或由其组成,其中X为除了 Y以外 的氨基酸、或为空缺(在此情况下,G为游离的N末端残基)。优选的tat肽的N末端Y残 基被F替换。因此,优选包含FGRKKRRQRRR(SEQ ID N0:3)或由其组成的tat肽。另一个优 选的变体tat肽由GRKKRRQRRR(SEQ ID N0:1)组成。另一个优选的tat肽包含RRRQRRKKRG 或RRRQRRKKRGY(SEQ ID N0:70的第1-11或1-10位氨基酸)或由其组成。促进药剂的吸 收而不抑制N型钙通道的其它tat衍生肽包括列于以下表中的那些肽。
[0063] X可以表示游离的氨基末端、一个或多个氨基酸或缀合的部分。可以以反向或逆 向或逆向向的形式使用内化肽,其中连接的肽或肽模拟物是或不是这样的形式。例如,优 选的嵌合肽具有包括 YGRKKRRQRRR-KLSSIESDV(SEQ ID N0:6,又名 NA-I 或 Tat-NR2B9c) 或YGRKKRRQRRR-KLSSIETDV (SEQ ID NO: 7)或由该序列组成的氨基酸序列。其它优 选肽包括 RRRQRRKKRGY-KLSSIESDV(SEQ ID NO:70,又名 RvTat-NR2B9c,或者具有包括 RRRQRRKKRGY-KLSSIETDV(SEQ ID N0:37)或由该序列组成的氨基酸序列)。
[0064] 可以通过常规方法将内化肽连接到药剂上。例如,可以通过化学连接(例如 通过偶联或缀合剂)将药剂连接到内化肽上。许多这样的化学试剂在市场上有售, S. S. Wong, Chemistry of Protein Conjugation and Cross-Linking, CRC Press (1991)中 论述了这些试剂。交联试剂的一些实例包括J-琥珀酰亚氨基3-(2-吡啶二硫基)-丙酸酯 (STOP)或N,N' _(1,3_亚苯基)双马来酰亚胺;N,N'-亚乙基-双-(碘代乙酰胺)或其 它具有6至11个碳亚甲基桥的试剂(其对巯基基团相对特异);和1,5-二氟-2,4-二硝基 苯(其与氨基和酪氨酸基团形成不可逆的连接)。其它的交联试剂包括P,P'-二氟_m, m'-二硝基二苯基砜(其与氨基和酚基形成不可逆连接);己二酰亚氨酸二甲基酯(其对 氨基基团特异);苯酚-1,4-二磺酰氯(其主要与氨基基团起反应);六亚甲基二异氰酸酯 或二异硫氰酸酯,或偶氮苯基-P-二异硫氰酸酯(其主要与氨基基团起反应);戊二醛(其 与几种不同的侧链起反应)和重氮对二氨基联苯(disdiazobenzidine)(其主要与酪氨酸 和组氨酸起反应)。
[0065] 当药剂为肽时,可以通过产生融合蛋白来实现与内化肽的连接,所述融合蛋白包 含融合到,优选地在其N末端融合到,内化肽的肽序列。
[0066] 除了将抑制PSD-95的肽(或其它试剂)与内化肽连接,抑制PSD-95的肽还可以 与脂类连接(脂化(Iipidation)),从而仅增加与该肽相关的缀合物的疏水性,从而促进连 接肽跨越细胞膜和/或血脑屏障。脂化优选在N末端氨基酸上进行,但也可以在内部氨基 酸上进行,只要肽抑制PSD-95和NMDAR 2B相互作用的能力没有降低到50%以上。优选 地,脂化是在除了 C末端最后四个氨基酸的氨基酸上进行的。脂类是溶于乙醚而不溶于水 的有机分子,包括脂肪酸,甘油酯和留醇类。合适的脂化形式包括豆蔻酰化,棕榈酰化,或添 加其它脂肪酸(优选具有10-20个碳原子的链长度,例如,月桂酸和硬脂酸)以及香叶基化 (geranylation)、耗牛儿基化(geranylgeranylation)和异戊二稀化。发生在天然蛋白翻 译后修饰中的脂化类型为优选。将脂肪酸通过氨基连接到肽N末端氨基酸的a-氨基基团 而实现的脂化同样是优选的。脂化也可能是通过含有预脂化(prelipidated)氨基酸的肽 合成进行的(在体外酶促进行),或通过重组表达、化学交联或肽化学衍生进行。被豆蔻酰 化和其他脂质修饰的氨基酸可以商业获取。
[0067]脂化优选促进联合肽(例如,KLSSIESDV(SEQ ID N0:5)或 KLSSIETDV(SEQ ID NO:43))穿过细胞膜和/或血脑屏障,而不引起血压的瞬间下降,如与标准tat肽被高剂量 给药时(例如,等于或大于3mg/kg)出现的血压瞬间下降情况一样,或至少比连接到标准 tat肽的相同肽引起更轻微的血压下降。
[0068] 药理学肽(可选地,与tat肽融合)可以通过固相合成或重组方法来合成。可 以使用多种描述于科学和专利文献中的程序和方法合成拟肽,这些文献,例如,Organic Syntheses Collective Volumes, Gilman 等(Eds)John ffiley&Sons, Inc. , NY, al-〇bei di (1998)Mol. Biotechnol. 9: 205-223 ;Hruby (1997) Curr. Opin. Chem. Biol. 1:114-119 ; Ostergaard(1997)Mol. Divers. 3:17-27 ;0stresh (1996)Methods Enzymol. 267:220-234。
[0069] III?疾病
[0070] 所述冻干制剂用于治疗多种疾病,尤其是神经疾病,特别是部分由兴奋毒性引起 的疾病。该类疾病包括中风、癫痫、低氧、蛛网膜下腔出血、CNS创伤(与中风不关联,例如, 创伤性脑损伤和脊髓损伤)、其它的脑缺血、阿尔茨海默病和帕金森氏病。可采用本发明药 剂治疗的其它神经性疾病包括焦虑和疼痛,其与兴奋毒性是否相关尚未知。
[0071] 无论何种原因,中风是由CNS区域血流量受损引起的症状。潜在的原因包括栓塞、 脑出血和血栓形成。由于血流量受损,一些神经细胞立即死亡。这些细胞释放包括谷氨酸 在内的组分分子,谷氨酸进而激活NMDA受体,导致细胞内钙水平和胞内酶水平增加,从而 导致进一步的神经细胞死亡(兴奋毒性级联反应,excitotoxicity cascade)。CNS组织 的死亡被称为梗塞(infarction)。梗塞体积(即,大脑中由中风所导致的死亡神经细胞的 体积)可作为由中风所引起的病理损伤程度的一项指标。症状结果取决于梗塞体积和梗 塞在大脑中的位置。残疾指数可用于衡量症状损伤,例如,Rankin中风结果量表(Rankin Stroke Outcome Scale) (Rankin, Scott Med J ;2:200_15(1957))和 Barthel 指数(Barthel Index)。Rankin量表是基于直接评估受试者的整体状况,如下:
[0072] 0:毫无症状。
[0073] 1:尽管有症状,但无明显残疾;能够进行所有平常的活动。
[0074] 2:轻微的残疾;无法进行所有之前的活动,但是生活能够自理。
[0075] 3:中度残疾;需要一些帮助,但走路不需要帮助。
[0076] 4:中度到重度残疾;没有帮助时无法行走,没有帮助时生活无法自理。
[0077] 5:重度残疾;卧床不起,大小便失禁,需要持续的护理和照看。
[0078] Barthel指数基于一系列关于患者执行10项基本日常生活活动的能力的问题, 产生0到100的得分,较低的分值表示更大程度的残障(Mahoney等,Maryland State MedicalJournal 14 :56-61(1965))〇
[0079] 可选地,中风严重程度/结果也可以利用NIH中风量表进行评估,该量表可以在万 维网www.ninds.nih.gov/doctors/NIH Stroke ScaleJBooklet. pdf获取。
[0080] 该量表是基于受试者进行11项功能的能力,包括评估受试者的意识、运动、感官 和语言能力水平。
[0081] 更确切地说,缺血性中风是指一类由于流向大脑的血液堵塞引起的中风。这种类 型的堵塞的根本情况是最常见的在血管壁形成脂肪沉积。这种情况被称为动脉