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CN117120459A - 抗感染双环肽配体 - Google Patents

抗感染双环肽配体 Download PDF

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CN117120459A
CN117120459A CN202280019757.8A CN202280019757A CN117120459A CN 117120459 A CN117120459 A CN 117120459A CN 202280019757 A CN202280019757 A CN 202280019757A CN 117120459 A CN117120459 A CN 117120459A
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L·陈
M·哈曼
M·斯基内
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Abstract

本发明涉及多肽的多聚体，其与分子支架共价结合，使得在支架的连接点之间对向存在两个或更多个肽环。本发明还描述了使用多肽内的不同连接位点通过各种化学接头以及各种长度和刚性的铰链进行的多肽多聚化。特别地，本发明描述了作为ACE2的高亲和力结合物的肽的多聚体。本发明还包括包含所述多肽的药物组合物，以及所述多肽在抑制或治疗由ACE2介导的疾病或疾患(如COVID‑19感染)中的用途，或在对有感染COVID‑19风险的受试者提供预防中的用途。

Description

抗感染双环肽配体
技术领域
本发明涉及多肽的多聚体，其与分子支架共价结合，使得在支架的连接点之间对向存在两个或更多个肽环。本发明还描述了使用多肽内的不同连接位点通过各种化学接头以及各种长度和刚性的铰链进行的多肽多聚化。特别地，本发明描述了作为ACE2的高亲和力结合物的肽的多聚体。本发明还包括包含所述多肽的药物组合物，以及所述多肽在抑制或治疗由ACE2介导的疾病或疾患(如COVID-19感染)中的用途，或在对有感染COVID-19风险的受试者提供预防中的用途。
背景技术
冠状病毒2019病(COVID-19)是由严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)引起的传染病。常见症状包括发烧、咳嗽和呼吸急促。其他症状可以包括疲劳、肌肉疼痛、腹泻、喉咙痛、嗅觉丧失和腹痛。从暴露至出现症状的时间通常在五天左右，但也可以在两至十四天。虽然大多数病例只产生轻微症状，但有些会发展为病毒性肺炎和多器官衰竭。截至2021年1月6日，全球已报告超过8600万例病例，导致超过180万人死亡。
该病毒主要通过密切接触在人与人之间传播，通常是通过咳嗽、打喷嚏或说话时产生的飞沫传播。虽然这些飞沫是在呼气时产生的，但它们通常会落到地面或表面上，而不是通过远距离具有感染性。人们也可能通过接触被污染的表面然后接触他们的面部而被感染。该病毒可以在表面存活长达72小时。该病毒在症状出现之后的前三天最具传染性，尽管在症状出现之前和在疾病的后期阶段也可能传播。
目前，没有针对COVID-19的疫苗或特定的抗病毒治疗。管理涉及症状治疗、支持性护理、隔离和实验措施。
世界卫生组织(WHO)于2020年1月30日宣布2019-2020冠状病毒爆发为国际关注的突发公共卫生事件(PHEIC)，并于2020年3月11日宣布为大流行。在世界卫生组织的全部六个区域的许多国家都记录到了该疾病的本地传播。
因此，非常需要提供有效的预防和/或治疗性治疗以避免或改善与SARS-CoV-2(如COVID-19)感染相关的症状。
发明内容
根据本发明的第一个方面，提供了一种多聚结合复合物，其包含至少两个双环肽配体，其中所述肽配体可以相同或不同，其中每个包含特异于ACE2的肽配体，所述肽配体包含多肽和分子支架，所述多肽包含被至少两个环序列隔开的至少三个反应性基团，所述分子支架与所述多肽的反应性基团形成共价键，使得在分子支架上形成至少两个多肽环。
根据本发明的一个进一步的方面，提供了一种药物组合物，其包含如本文所定义的多聚结合复合物，与一种或多种药学上可接受的赋形剂组合。
根据本发明的进一步的方面，提供了如本文所定义的多聚结合复合物，其用于抑制或治疗由SARS-CoV-2感染介导的疾病或疾患、或对有感染SARS-CoV-2风险的受试者提供预防。
具体实施方式
根据本发明的第一个方面，提供了一种多聚结合复合物，其包含至少两个双环肽配体，其中所述肽配体可以相同或不同，其中每个包含特异于ACE2的肽配体，所述肽配体包含多肽和分子支架，所述多肽包含被至少两个环序列隔开的至少三个反应性基团，所述分子支架与所述多肽的反应性基团形成共价键，使得在分子支架上形成至少两个多肽环。
本发明描述了一系列使用所述双环肽内的不同连接位点通过各种化学接头以及各种长度和刚性的铰链的多聚化的双环肽，其以广泛的效力和疗效结合并激活SARS-CoV-2。
技术人员应当理解，本发明的概念是认识到，相较于含有单个双环肽的相应单体结合复合物，多重排列的(多聚体)双环肽凭借所述多聚结合复合物的所得特性提供了协同益处。例如，本发明的多聚结合复合物通常比其单体对应物具有更高水平的结合效力或亲合力(如本文中通过Kd值测量的)。此外，本发明的多聚结合复合物被设计得足够小以能够被肾脏清除。
不受理论的束缚，据信多聚化的双环肽能够通过同型交联多于一个的相同受体来激活受体。因此，在一个实施方案中，所述双环肽配体对ACE2内的相同靶标具有特异性。在进一步的实施方案中，多聚结合复合物包含至少两个相同的双环肽配体。“相同”是指具有相同氨基酸序列的双环肽，最关键的是相同的氨基酸序列是指所述双环肽的结合部分(例如，在连接位置上的序列可以不同)。在该实施方案中，多聚结合复合物内的每个双环肽将与ACE2的相同靶标上完全相同的表位结合——所得靶标结合复合物因此将产生同二聚体(如果多聚复合物包含两个相同的双环肽)、同三聚体(如果多聚复合物包含三个相同的双环肽)或同四聚体(如果多聚复合物包含四个相同的双环肽)等。
在可替选的实施方案中，多聚结合复合物包含至少两个不同的双环肽配体。“不同”是指具有不同氨基酸序列的双环肽。在该实施方案中，多聚结合复合物内的不同双环肽配体将结合ACE2上的不同表位——所得靶标结合复合物将因此产生双互补位(biparatopic)(如果多聚复合物包含两个不同的双环肽)、三互补位(如果多聚复合物包含三个不同的双环肽)或四互补位(如果多聚复合物包含四个不同的双环肽)等。
不受理论的束缚，据信多聚化的双环肽能够通过异质交联不同靶标(如ACE2上的不同靶标受体)来激活受体。因此，在一个实施方案中，所述双环肽配体对ACE2上的不同靶标具有特异性。应当理解，在该实施方案中，多聚结合复合物包含至少两种不同的双环肽配体(即，具有不同氨基酸序列的双环肽配体)。在该实施方案中，多聚结合复合物内的每个双环肽配体将结合ACE2上的不同表位——所得靶标结合复合物将因此产生双特异性多聚结合复合物(如果多聚复合物包含两个不同的双环肽)、三特异性多聚结合复合物(如果多聚复合物包含三个不同的双环肽)、四特异性多聚结合复合物(如果多聚复合物包含四个不同的双环肽)等。
应当理解，本发明的多聚结合复合物可以被设计为能够结合ACE2上的一系列不同靶标，如受体。
本发明的多聚结合复合物内的双环肽可以通过多种不同的选择来组装。例如，可以存在中心铰链或分支部分，其具有从所述铰链或分支点辐射出的间隔子或臂元件，每个臂元件将含有双环肽。可替选地，可以设想圆形支撑构件可以保持(hold)多个向内或向外突出的双环肽。
在一个实施方案中，每个双环肽配体通过间隔基团连接至中心铰链部分。
应当理解，间隔基团可以是线性的并且将单个双环肽与中心铰链部分连接。因此，在一个实施方案中，多聚结合复合物包含式(I)的化合物：
其中CHM表示中心铰链部分；
双环表示本文定义的双环肽配体；和
m表示选自2至10的整数。
在一个实施方案中，m表示选自3至10的整数。在一个进一步的实施方案中，m表示选自2，3或4的整数。
在一个进一步的实施方案中，m表示2。
当m表示2时，应当理解中心铰链部分将需要2个连接点。因此，在一个实施方案中，m表示2并且CHM是式(A)的基序：
其中BCY表示与每个双环肽配体的连接点。
在可替选的实施方案中，m表示3。
当m表示3时，应当理解中心铰链部分将需要3个连接点。因此，在一个实施方案中，m表示3并且CHM是式(B)的基序：
其中BCY表示与每个双环肽配体的连接点。
在可替选的实施方案中，m表示4。
当m表示4时，应当理解中心铰链部分将需要4个连接点。因此，在一个实施方案中，m表示4并且CHM是式(C)的基序：
其中BCY表示与每个双环肽配体的连接点。
双环肽配体
应当理解，本文的多聚结合复合物将包含多个特异于ACE2的单体双环肽。
ACE2双环肽单体
本文提及的“ACE2”是指血管紧张素转化酶2，其是一种附着在肺、动脉、心脏、肾脏和肠细胞外表面(细胞膜)上的酶。众所周知，ACE2是某些冠状病毒(如COVID-19)进入细胞的进入点。不受理论的束缚，据信引起COVID-19大流行的病毒(SARS-CoV2)使用ACE2(与肺气道细胞的表面结合)进入组织并引起疾病。同样的蛋白质ACE2似乎保护肺部免受过度炎症引起的伤害。据信，施用与ACE2结合的肽配体可以防止病毒进入细胞，并防止病毒引起的破坏性炎症(这似乎是这种感染导致死亡的主要原因)。
因此，本发明在治疗重症COVID-19上具有很大的实用性，甚至可以用于保护人们免受当前大流行和任何未来的冠状病毒爆发。
在一个实施方案中，所述环序列包含4、5、6或8个氨基酸。
在一个实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列的一个由4个氨基酸组成，另一个由8个氨基酸组成。
在进一步的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列中的一个由4个氨基酸组成，另一个由8个氨基酸组成，以及双环肽配体包含选自以下的氨基酸序列：
CiHKFPCiiRDPQQYLFCiii(SEQ ID NO：1)；
CiTSPMCiiYVLKHQNRCiii(SEQ ID NO：2)；
CiTRPWCiiHSLLPRATCiii(SEQ ID NO：3)；
CiGRQFCiiHTLMPRHLCiii(SEQ ID NO：4)；
CiVRSHCiiSSLLPRIHCiii(SEQ ID NO：5)；
CiAPILCiiRWAERQGYCiii(SEQ ID NO：9)；
CiNAVLCiiSWARANSFCiii(SEQ ID NO：10)；
CiNAVLCiiS[1Nal]ARANSFCiii(SEQ ID NO：11)；
CiNAVLCiiS[2Nal]ARANSFCiii(SEQ ID NO；12)；
CiNAVLCiiSW[Aib]RANSFCiii(SEQ ID NO：13)；
CiNAVLCiiSWA[HArg]ANSFCiii(SEQ ID NO：14)；和
CiNSYTCiiYIKHILG[Agb]Ciii(SEQ ID NO：19)；
其中，Ci、Cii和Ciii分别表示第一、第二和第三半胱氨酸残基，1Nal表示1-萘丙氨酸，2Nal表示2-萘丙氨酸，Aib表示氨基异丁酸，Agb表示2-氨基-4-胍基丁酸，HArg表示高精氨酸或其药学上可接受的盐。
在又进一步的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列中的一个由4个氨基酸组成，另一个由8个氨基酸组成，以及双环肽配体包含选自以下的氨基酸序列：
CiHKFPCiiRDPQQYLFCiii(SEQ ID NO：1)；
CiTSPMCiiYVLKHQNRCiii(SEQ ID NO：2)；
CiTRPWCiiHSLLPRATCiii(SEQ ID NO：3)；
CiGRQFCiiHTLMPRHLCiii(SEQ ID NO：4)；
CiVRSHCiiSSLLPRIHCiii(SEQ ID NO：5)；
CiAPILCiiRWAERQGYCiii(SEQ ID NO：9)；
CiNAVLCiiSWARANSFCiii(SEQ ID NO：10)；
CiNAVLCiiS[1Nal]ARANSFCiii(SEQ ID NO：11)；
CiNAVLCiiS[2Nal]ARANSFCiii(SEQ ID NO：12)；
CiNAVLCiiSW[Aib]RANSFCiii(SEQ ID NO：13)；和
CiNAVLCiiSWA[HArg]ANSFCiii(SEQ ID NO：14)；
其中，Ci、Cii和Ciii分别表示第一、第二和第三半胱氨酸残基，1Nal表示1-萘丙氨酸，2Nal表示2-萘丙氨酸，Aib表示氨基异丁酸，HArg表示高精氨酸或其药学上可接受的盐。
在又进一步的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列中的一个由4个氨基酸组成，另一个由8个氨基酸组成，分子支架是TATA，双环肽配体另外包含N-和/或C-末端添加以及包含选自以下的氨基酸序列：
A-(SEQ ID NO：1)-A(本文称为BCY15296)；
A-(SEQ ID NO：2)-A(本文称为BCY15295)；
A-(SEQ ID NO：3)-A(本文称为BCY15293)；
A-(SEQ ID NO：4)-A(本文称为BCY15292)；
A-(SEQ ID NO：5)-A(本文称为BCY15291)；
A-(SEQ ID NO：9)-A(本文称为BCY15425)；
A-(SEQ ID NO：10)-A(本文称为BCY15429)；
A-(SEQ ID NO：11)-A(本文称为BCY16866)；
A-(SEQ ID NO：12)-A(本文称为BCY16867)；
A-(SEQ ID NO：13)-A(本文称为BCY16872)；
A-(SEQ ID NO：14)-A(本文称为BCY16874)；
Ac-(SEQ ID NO：14)-[K(PYA)](本文称为BCY18784)；和
Ac-(SEQ ID NO：19)(本文称为BCY18748)；
其中PYA表示戊炔酸。
在又进一步的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列中的一个由4个氨基酸组成，另一个由8个氨基酸组成，分子支架是TATA，双环肽配体另外包含N-和/或C-末端添加以及包含选自以下的氨基酸序列：
A-(SEQ ID NO：1)-A(本文称为BCY15296)；
A-(SEQ ID NO：2)-A(本文称为BCY15295)；
A-(SEQ ID NO：3)-A(本文称为BCY15293)；
A-(SEQ ID NO：4)-A(本文称为BCY15292)；
A-(SEQ ID NO：5)-A(本文称为BCY15291)；
A-(SEQ ID NO：9)-A(本文称为BCY15425)；
A-(SEQ ID NO：10)-A(本文称为BCY15429)；
A-(SEQ ID NO：11)-A(本文称为BCY16866)；
A-(SEQ ID NO：12)-A(本文称为BCY16867)；
A-(SEQ ID NO:13)-A(本文称为BCY16872)；和
A-(SEQ ID NO:14)-A(本文称为BCY16874)。
在又进一步的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列中的一个由4个氨基酸组成，另一个由8个氨基酸组成，分子支架是TATA，双环肽另外包含N-和/或C-末端添加和标记部分(如荧光素(F1))，以及包含选自以下的氨基酸序列
A-(SEQ ID NO:1)-A-[Sar6]-[KFl](本文称为BCY15288)；
A-(SEQ ID NO:2)-A-[Sar6]-[KFl](本文称为BCY15287)；
A-(SEQ ID NO:3)-A-[Sar6]-[KFl](本文称为BCY15285)；
A-(SEQ ID NO:4)-A-[Sar6]-[KFl](本文称为BCY15284)；和
A-(SEQ ID NO:5)-A-[Sar6]-[KFl](本文称为BCY15283)。
在可替选的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列的一个由5个氨基酸组成，另一个由4个氨基酸组成。
在进一步的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列中的一个由5个氨基酸组成，另一个由4个氨基酸组成，以及双环肽配体包含选自以下的氨基酸序列：
CiLELYQCiiWRGKCiii(SEQ ID NO:15)；
CiPSQYKCiiWRGKCiii(SEQ ID NO:16)；和
CiLEVYKCiiWRGKCiii(SEQ ID NO:17)；
其中Ci、Cii和Ciii分别表示第一、第二和第三半胱氨酸残基，或其药学上可接受的盐。
在又进一步的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列中的一个由5个氨基酸组成，另一个由4个氨基酸组成，分子支架是TATA，双环肽配体另外包含N-和/或C-末端添加以及包含选自以下的氨基酸序列：
A-(SEQ ID NO:15)-A(本文称为BCY15426)；
A-(SEQ ID NO:16)-A(本文称为BCY15427)；和
A-(SEQ ID NO:17)-A(本文称为BCY15428)。
在可替选的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列的一个由5个氨基酸组成，另一个由8个氨基酸组成。
在进一步的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列中的一个由5个氨基酸组成，另一个由8个氨基酸组成，以及双环肽配体包含以下的氨基酸序列：
CiAN[Aib]VLCiiSWARANSFCiii(SEQ ID NO:18)；
其中Ci、Cii和Ciii分别表示第一、第二和第三半胱氨酸残基，Aib表示氨基异丁酸，或其药学上可接受的盐。
在又进一步的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列中的一个由5个氨基酸组成，另一个由4个氨基酸组成，分子支架是TATA，双环肽配体另外包含N-和/或C-末端添加以及包含以下的氨基酸序列：
A-(SEQ ID NO:18)-A(本文称为BCY16871)。
在可替选的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列的一个由6个氨基酸组成，另一个由4个氨基酸组成。
在进一步的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列中的一个由6个氨基酸组成，另一个由4个氨基酸组成，以及双环肽配体包含选自以下的氨基酸序列：
CiGREELPCiiRIKLCiii(SEQ ID NO:6)；和
CiLRSYNLCiiPRINCiii(SEQ ID NO:7)；
其中Ci、Cii和Ciii分别表示第一、第二和第三半胱氨酸残基，或其药学上可接受的盐。
在又进一步的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列中的一个由6个氨基酸组成，另一个由4个氨基酸组成，分子支架是TATA，双环肽配体另外包含N-和/或C-末端添加以及包含选自以下的氨基酸序列：
A-(SEQ ID NO:6)-A(本文称为BCY15298)；和
A-(SEQ ID NO:7)-A(本文称为BCY15294)。
在又进一步的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列中的一个由6个氨基酸组成，另一个由4个氨基酸组成，分子支架是TATA，双环肽另外包含N-和/或C-末端添加和标记部分(如荧光素(F1))，以及包含选自以下的氨基酸序列
A-(SEQ ID NO:6)-A-[Sar6]-[KFl](本文称为BCY15290)；和
A-(SEQ ID NO:7)-A-[Sar6]-[KFl](本文称为BCY15286)。
在可替选的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列均由6个氨基酸组成。
在进一步的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列均由6个氨基酸组成，以及双环肽配体包含以下的氨基酸序列：
CiHRDFPRCiiTWETQWCiii(SEQ ID NO:8)；
其中Ci、Cii和Ciii分别表示第一、第二和第三半胱氨酸残基，或其药学上可接受的盐。
在又进一步的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列均由6个氨基酸组成，分子支架是TATA，并且双环肽配体另外包含N-和/或C-末端添加以及包含以下的氨基酸序列：
A-(SEQ ID NO:8)-A(本文称为BCY15297)。
在又进一步的实施方案中，所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列均由6个氨基酸组成，分子支架是TATA，双环肽另外包含N-和/或C-末端添加和标记部分(如荧光素(F1))以及包含以下的氨基酸序列：
A-(SEQ ID NO:8)-A-[Sar6]-[KFl](本文称为BCY15289)。
在一个实施方案中，本发明的双环肽结合ACE2的活性位点。这种结合活性位点的双环肽的示例包括BCY15291、BCY15292、BCY15293和BCY15296。
在可替选的实施方案中，本发明的双环肽结合ACE2的活性位点之外的表位。这种与非活性位点结合的双环肽的示例包括BCY15294,BCY15295、BCY15297、BCY15298、BCY15425、BCY15426、BCY15427、BCY15428、BCY15429、BCY16871、BCY16866、BCY16867、BCY16872和BCY16874。
除非另外定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义，如在肽化学、细胞培养和噬菌体展示、核酸化学和生物化学领域。分子生物学、遗传和生化方法使用了标准技术(参见Sambrook等人，Molecular Cloning:ALaboratory Manual，第3版，2001，Cold Spring Harbor Laboratory Press，Cold SpringHarbor，NY；Ausubel等人，Short Protocols in Molecular Biology(1999)，第4版，JohnWiley&Sons，Inc.)，其通过引用并入本文。
术语
编号
当提及本发明的肽内的氨基酸残基位置时，由于半胱氨酸残基(Ci、Cii和Ciii)不变而从编号中省略了，因此，本发明的肽内的氨基酸残基的编号参照如下：
Ci-H1-K2-F3-P4-Cii-R5-D6-P7-Q8-Q9-Y10-L11-F12-Ciii(SEQ ID NO:1)。
为了本说明的目的，假设所有双环肽都被TATA环化，产生三取代的结构。与TATA的环化发生在第一、第二和第三反应性基团(即Ci、Cii、Ciii)上。
分子形式
双环核心序列的N-或C-末端延伸添加于序列的左侧或右侧，以连字符分隔。例如，N-末端的βAla-Sar10-Ala尾将表示为：
βAla-Sar10-A-(SEQ ID NO:X)。
反向肽序列
根据Nair等人(2003),J Immunol 170(3),1362-1373中的公开，设想本文公开的肽序列也将以其逆-反形式使用。例如，该序列逆转(即N-末端变为C-末端，反之亦然)，其立体化学同样也逆转(即，D-氨基酸变为L-氨基酸，反之亦然)。
肽配体
如本文所指的，肽配体是指与分子支架共价结合的肽。通常，这样的肽包含两个或更多个能够与支架形成共价键的反应性基团(即半胱氨酸残基)，和在所述反应性基团之间对向存在的序列，所述序列因为当所述肽与所述支架结合时形成环而被称为环序列(15429)。在本案例中，所述肽包含至少三个半胱氨酸残基(在本文中称为Ci、Cii和Ciii)，并且在所述支架上形成至少两个环。
多聚结合复合物
二聚体
在一个实施方案中，多聚结合复合物包含下表1中描述的二聚结合复合物：
表1：本发明的示例性二聚结合复合物
多聚体化合物编号 相应单体 单体数量 中心铰链部分 连接点
BCY17345 BCY15429 2 A(PEG23) C末端
BCY19071 BCY18748 2 A(PEG23) C末端
BCY17345在结构上可以表示为：
其中BCY表示BCY15429，[PEG]n表示PEG23。
BCY19071在结构上可以表示为：
其中BCY表示BCY18748，[PEG]n表示PEG23。
三聚体
在一个实施方案中，多聚结合复合物包含下表2中描述的三聚结合复合物：
表2：本发明的示例性三聚结合复合物
多聚体化合物编号 相应单体 单体数量 中心铰链部分 连接点
BCY17346 BCY15429 3 B(PEG23) C末端
BCY19147 BCY18784 3 B(PEG23) C末端
BCY17346在结构上可以表示为：
其中BCY表示BCY15429，[PEG]n表示PEG23。
BCY19147在结构上可以表示为：
其中BCY表示BCY18784，[PEG]n表示PEG23。
四聚体
在一个实施方案中，多聚结合复合物包含下表3中描述的四聚结合复合物：
表3：本发明的示例性三聚结合复合物
多聚体化合物编号 相应单体 单体数量 中心铰链部分 连接点
BCY17347 BCY15429 4 C(PEG23) C末端
BCY19148 BCY18784 4 C(PEG23) C末端
BCY17347在结构上可以表示为：
其中BCY表示BCY15429，[PEG]n表示PEG23。
BCY19148在结构上可以表示为：
其中BCY表示BCY18784，[PEG]n表示PEG23。
肽配体的优点
本发明的某些双环肽具有许多有利的性质，使其被认为是适合注射、吸入、鼻、眼、口服或局部施用的类药物分子。这样的有利性质包括：
—物种交叉反应性。某些配体在来自不同细菌物种的脂质(Lipid)II之间表现出交叉反应性，因此能够治疗由多种细菌物种引起的感染。其他配体可以对某些细菌物种的脂质II具有高度特异性，其可以有利于治疗感染而不会对患者的有益菌群造成附带损害；
—蛋白酶稳定性。双环肽配体理想地应表现出对血浆蛋白酶、上皮(“膜锚定的”)蛋白酶、胃和肠蛋白酶、肺表面蛋白酶、细胞内蛋白酶等的稳定性。蛋白酶的稳定性应当在不同物种之间保持，使得可以在动物模型中开发双环先导候选物，并可以有把握地对人施用；
—理想的溶解度曲线。其是带电荷的和亲水的残基相对于疏水的残基和分子内/分子间氢键的比例的函数，其对于制剂和吸收目的很重要；
—在循环中最佳的血浆半衰期。取决于临床适应症和治疗方案，可能需要开发在急性疾病管理环境中短时间暴露的双环肽；或者开发在循环中保留增强的双环肽，其因此对于管理更慢性的疾病状态是最佳的。导致理想的血浆半衰期的其他因素是持续暴露以实现最大治疗效率的要求，相对于由于持续暴露于试剂而伴随的毒理；和
—选择性。
药学上可接受的盐
应当理解，盐形式在本发明的范围内，并且提及肽配体包括所述配体的盐形式。
本发明的盐可以由包含碱性或酸性部分的母体化合物合成，其通过常规化学方法，如Pharmaceutical Salts:Properties,Selection,and Use,P.Heinrich Stahl(编辑)，Camille G.Wermuth(编辑)，ISBN:3-90639-026-8，精装，388页,2002年8月中所述的方法合成。通常，这样的盐可以通过使这些化合物的游离酸或碱形式与合适的碱或酸在水中或在有机溶剂中、或在两者的混合物中反应来制备。
可以用很多种无机和有机酸形成酸加成盐(单盐或二盐)。酸加成盐的示例包括与酸形成的单盐或二盐，所述酸选自乙酸、2,2-二氯乙酸、己二酸、藻酸、抗坏血酸(例如L-抗坏血酸)、L-天冬氨酸、苯磺酸、苯甲酸、4-乙酰氨基苯甲酸、丁酸、(+)樟脑、樟脑磺酸、(+)-(1S)-樟脑-10-磺酸、癸酸、己酸、辛酸、肉桂酸、柠檬酸、环己氨磺酸、十二烷基硫酸、乙烷-1,2-二磺酸、乙磺酸、2-羟基乙磺酸、甲酸、富马酸、半乳糖二酸、龙胆酸、葡庚糖酸、D-葡萄糖酸、葡糖醛酸(例如D-葡糖醛酸)、谷氨酸(例如L-谷氨酸)、α-氧代戊二酸、乙醇酸、马尿酸、氢卤酸(例如氢溴酸、盐酸、氢碘酸)、羟基乙磺酸、乳酸(例如(+)-L-乳酸、(±)-DL-乳酸)、乳糖酸、马来酸、苹果酸、(-)-L-苹果酸、丙二酸、(±)-DL-扁桃酸、甲磺酸、萘-2-磺酸、萘-1,5-二磺酸、1-羟基-2-萘酸、烟酸、硝酸、油酸、乳清酸、草酸、棕榈酸、扑酸、磷酸、丙酸、丙酮酸、L-焦谷氨酸、水杨酸、4-氨基水杨酸、癸二酸、硬脂酸、琥珀酸、硫酸、鞣酸、(+)-L-酒石酸、硫氰酸、对甲苯磺酸、十一碳烯酸和戊酸，以及酰化的氨基酸和阳离子交换树脂。
一组特别的盐由以下形成的盐组成：乙酸、盐酸、氢碘酸、磷酸、硝酸、硫酸、柠檬酸、乳酸、琥珀酸、马来酸、苹果酸、羟基乙磺酸、富马酸、苯磺酸、甲苯磺酸、硫酸、甲磺酸(mesylate)、乙磺酸、萘磺酸、戊酸、丙酸、丁酸、丙二酸、葡糖醛酸和乳糖酸。一种特别的盐是盐酸盐。另一种特别的盐是乙酸盐。
如果化合物是阴离子的，或具有可以是阴离子的官能团(例如-COOH可以是-COO-)，则可以与有机或无机碱形成盐，生成合适的阳离子。合适的无机阳离子的示例包括但不限于：碱金属离子如Li+、Na+和K+，碱土金属阳离子如Ca2+和Mg2+，和其他阳离子，如Al3+或Zn+。合适的有机阳离子的示例包括，但不限于铵离子(即NH4 +)和取代的铵离子(例如，NH3R+、NH2R2 +、NHR3 +、NR4 +)。一些合适的取代的铵离子的示例是那些衍生自以下的：甲胺、乙胺、二乙胺、丙胺、二环己胺、三乙胺、丁胺、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、哌嗪、苄胺、苯基苄胺、胆碱、葡甲胺和氨丁三醇，以及氨基酸，如赖氨酸和精氨酸。常见的季铵离子的一个示例是N(CH3)4 +。
当本发明的肽包含胺官能团时，其可以例如根据技术人员众所周知的方法与烷基化剂反应而形成季铵盐。这样的季铵化合物在本发明的肽的范围内。
修饰衍生物
应当理解，本文所定义的肽配体的修饰衍生物在本发明的范围内。这样的合适的修饰衍生物的示例包括选自以下的一种或多种修饰：N-末端和/或C-末端修饰；用一个或多个非天然氨基酸残基替换一个或多个氨基酸残基(如用一个或多个电子等排的或等电子的氨基酸替换一个或多个极性氨基酸残基；用其它非天然电子等排的或等电子的氨基酸替换一个或多个非极性氨基酸残基)；间隔基团的添加；用一个或多个抗氧化氨基酸残基替换一个或多个对氧化敏感的氨基酸残基；用丙氨酸替换一个或多个氨基酸残基，用一个或多个D-氨基酸残基替换一个或多个L-氨基酸残基；双环肽配体中一个或多个酰胺键的N-烷基化；用替代键替换一个或多个肽键；肽骨架长度的修饰；用另一个化学基团取代一个或多个氨基酸残基的α-碳上的氢，用合适的胺、硫醇、羧酸和酚反应性试剂修饰氨基酸如半胱氨酸、赖氨酸、谷氨酸/天冬氨酸和酪氨酸以官能化所述氨基酸，以及引入或替换引入适合于官能化的正交反应活性的氨基酸，例如带有叠氮基或炔基的氨基酸，其分别允许用带有炔基或叠氮基的部分进行官能化。
在一个实施方案中，修饰衍生物包含N-末端和/或C-末端修饰。在一个进一步的实施方案中，其中修饰衍生物包含使用合适的氨基反应性化学的N-末端修饰和/或使用合适的羧基反应性化学的C-末端修饰。在一个进一步的实施方案中，所述N-末端或C-末端修饰包括添加效应基团，所述效应基团包括但不限于细胞毒性剂、放射螯合剂或发色团。
在一个进一步的实施方案中，修饰衍生物包含N-末端修饰。在一个进一步的实施方案中，N-末端修饰包含N-末端乙酰基团。在该实施方案中，在肽合成过程中，N-末端半胱氨酸基团(在本文中称为Ci的基团)被乙酸酐或其它合适的试剂封端，产生N-末端乙酰化的分子。该实施方案提供了去除氨基肽酶的潜在识别点的优点，并避免了双环肽降解的可能性。
在可替选的实施方案中，N-末端修饰包括添加分子间隔基团，其促进效应基团的偶联和保持双环肽对其靶标的效力。
在一个进一步的实施方案中，修饰衍生物包含C-末端修饰。在一个进一步的实施方案中，C-末端修饰包含酰胺基。在该实施方案中，在肽合成过程中，C-末端半胱氨酸基团(在本文中称为Ciii的基团)被合成为酰胺，产生C-末端酰胺化的分子。该实施方案提供了去除羧肽酶的潜在识别点的优点，并降低了双环肽的蛋白水解降解的可能性。
在一个实施方案中，修饰衍生物包括用一个或多个非天然氨基酸残基替换一个或多个氨基酸残基。在该实施方案中，可以选择具有电子等排的/等电子的侧链的非天然氨基酸，其既不被降解蛋白酶识别，也不对靶标效力产生任何不利影响。
可选地，可以使用具有受约束的氨基酸侧链的非天然氨基酸，使得附近的肽键的蛋白水解在构象和空间上受到阻碍。特别地，其涉及脯氨酸类似物、大型侧链、Cα-二取代的衍生物(例如，氨基异丁酸(Aib))和环氨基酸，简单的衍生物是氨基-环丙基羧酸。
在一个实施方案中，修饰衍生物包括添加间隔基团。在一个进一步的实施方案中，修饰衍生物包括在N-末端半胱氨酸(Ci)和/或C-末端半胱氨酸(Ciii)上添加间隔基团。
在一个实施方案中，修饰衍生物包括用一个或多个抗氧化氨基酸残基替换一个或多个对氧化敏感的氨基酸残基。
在一个实施方案中，修饰衍生物包括用一个或多个疏水氨基酸残基替换一个或多个带电荷的氨基酸残基。在一个可选的实施方案中，修饰衍生物包括用一个或多个带电荷的氨基酸残基替换一个或多个疏水氨基酸残基。带电荷的与疏水的氨基酸残基的正确平衡是双环肽配体的重要特征。例如，疏水氨基酸残基影响血浆蛋白结合的程度，从而影响血浆中游离可利用部分的浓度，而带电荷的氨基酸残基(特别是精氨酸)可以影响肽与细胞表面磷脂膜的相互作用。两者组合起来可以影响肽药物的半衰期、分布体积和暴露，并且可以根据临床终点进行调整。另外，带电荷的和疏水的氨基酸残基的正确组合和数量可以减少在注射部位的刺激(如果所述肽药物已经皮下施用)。
在一个实施方案中，修饰衍生物包括用一个或多个D-氨基酸残基替换一个或多个L-氨基酸残基。该实施方案被认为通过空间位阻和通过D-氨基酸稳定β-转角构象的倾向来增加蛋白水解稳定性(Tugyi等人(2005),PNAS,102(2),413–418)。
在一个实施方案中，修饰衍生物包括去除任何氨基酸残基并用丙氨酸取代。该实施方案提供了去除潜在的蛋白水解进攻位点的优点。
应当指出的是，每个上述修饰用于有意地改善肽的效力或稳定性。可以通过以下机制进一步提高基于修饰的效力：
—并入利用疏水作用并导致较低的解离速率的疏水部分，使得实现更高的亲和力；
—并入利用长距离离子相互作用的带电基团，导致更快的结合速率和更高的亲和力(参见例如Schreiber等人，Rapid,electrostatically assisted association ofproteins(1996),Nature Struct.Biol.3,427-31)；和
—将附加的约束并入肽中，例如通过正确地约束氨基酸的侧链使得在靶结合时熵的损失最小，通过限制骨架的扭转角使得在靶结合时熵的损失最小，以及出于相同的原因在分子中引入另外的环化。
(综述见Gentilucci等人，Curr.Pharmaceutical Design(2010)16,3185-203和Nestor等人(2009),Curr.Medicinal Chem(2009)16,4399-418)。
同位素变体
本发明包括本发明的所有药学上可接受的(放射性)同位素标记的肽配体，其中一个或多个原子被具有相同原子序数但原子质量或质量数不同于通常自然界中存在的原子质量或质量数的原子替换，和本发明的肽配体，其中连接能够持有相关的(放射性)同位素的金属螯合基团(称为“效应子”)，和本发明的肽配体，其中某些官能团被相关的(放射性)同位素或同位素标记的官能团共价取代。
适用于包含在本发明的肽配体中的同位素的示例包括氢同位素，如2H(D)和3H(T)；碳同位素，如11C、13C和14C；氯同位素，如36Cl；氟同位素，如18F；碘同位素，如123I、125I和131I；氮同位素，如13N和15N；氧同位素，如15O、17O和18O；磷同位素，如32P；硫同位素，如35S；铜同位素，如64Cu；镓同位素，如67Ga或68Ga；钇同位素，如90Y；和镥同位素，如177Lu；和铋同位素，如213Bi。
本发明的某些同位素标记的肽配体，例如并入放射性同位素的那些，可用于药物和/或底物的组织分布研究。本发明的肽配体进一步可以具有有价值的诊断特性，其可用于检测或鉴定标记的化合物与其它分子、肽、蛋白质、酶或受体之间的复合物的形成。检测或鉴定方法可以使用用标记试剂标记的化合物，如放射性同位素、酶、荧光物质、发光物质(例如鲁米诺、鲁米诺衍生物、荧光素、水母发光蛋白和荧光素酶)等。放射性同位素氚即3H(T)和碳-14即14C，由于其易于并入和现成的检测方法而对于这一目的特别有用。
用更重的同位素如氘即2H(D)取代，可以由于更大的代谢稳定性而提供某些治疗优势，例如增加的体内半衰期或减少的剂量要求，因此在某些情况下可能是优选的。
用正电子发射同位素如11C、18F、15O和13N取代，可以用于正电子发射成像(PET)研究以检查靶标占有率。
本发明的肽配体的同位素标记的化合物通常可以通过本领域技术人员已知的常规技术或通过与所附实施例中描述的那些方法类似的方法，使用合适的同位素标记的试剂代替之前采用的非标记的试剂来制备。
分子支架
分子支架描述于例如WO 2009/098450和在其中引用的参考文献中，特别是WO2004/077062和WO 2006/078161。
如上述文档中所提及，分子支架可以是小分子，如有机小分子。
在一个实施方案中，分子支架可以是大分子。在一个实施方案中，分子支架是由氨基酸、核苷酸或碳水化合物组成的大分子。
在一个实施方案中，分子支架包含能够与多肽的官能团反应以形成共价键的反应性基团。
分子支架可以包含与肽形成连接的化学基团，如胺、硫醇、醇、酮、醛、腈、羧酸、酯、烯烃、炔烃、叠氮化物、酸酐、琥珀酰亚胺、马来酰亚胺、烷基卤和酰基卤。
本发明的分子支架包含化学基团，其允许本发明编码文库的多肽的官能团与分子支架形成共价连接。所述化学基团选自范围广泛的官能团，包括胺、硫醇、醇、酮、醛、腈、羧酸、酯、烯烃、炔烃、酸酐、琥珀酰亚胺、马来酰亚胺、叠氮化物、烷基卤和酰基卤。
可以用于分子支架上以与半胱氨酸的硫醇基团反应的支架反应性基团是烷基卤(或也称为卤代烃或卤代烷)。
示例包括溴甲基苯或碘乙酰胺。用于选择性地将化合物与蛋白质中的半胱氨酸偶联的其他支架反应性基团是马来酰亚胺、含有αβ不饱和羰基的化合物和含有α-卤代甲基羰基的化合物。可以用作本发明的分子支架的马来酰亚胺的示例包括：三-(2-马来酰亚胺乙基)胺、三-(2-马来酰亚胺乙基)苯、三-(马来酰亚胺)苯。
在一个实施方案中，分子支架选自1,1',1”-(1,3,5-三嗪烷-1,3,5-三基)三丙-2-烯-1-酮(也称为三丙烯酰六氢-s-三嗪；TATA)、1,3,5-三(溴乙酰基)六氢-1,3,5三嗪(TATB)和2,4,6-三(溴甲基)-s-三嗪(TBMT)。
在一个进一步的实施方案中，分子支架是1,1',1”-(1,3,5-三嗪烷-1,3,5-三基)三丙-2-烯-1-酮(也已知为三丙烯酰基六氢-s-三嗪(TATA)：
因此，在使用本发明的双环肽在Ci、Cii和Ciii半胱氨酸残基上环化之后，分子支架形成TATA的三取代的1,1',1”-(1,3,5-三嗪烷-1,3,5-三基)三丙-1-酮衍生物，具有以下结构：
其中*表示三个半胱氨酸残基的连接点。
反应性基团
本发明的分子支架可以通过多肽上的官能团或反应性基团与多肽结合。其通常由多肽聚合物中存在的特定氨基酸的侧链形成。这样的反应性基团可以是半胱氨酸侧链、[Dap(Me)]基团、赖氨酸侧链或N-末端胺基或任何其他合适的反应性基团。详见WO 2009/098450。在一个实施方案中，反应性基团均为半胱氨酸残基。
天然氨基酸的反应性基团的示例是半胱氨酸的硫醇基、赖氨酸的氨基、天冬氨酸或谷氨酸的羧基、精氨酸的胍基、酪氨酸的酚基或丝氨酸的羟基。非天然氨基酸可以提供范围广泛的反应性基团，包括叠氮化物、酮羰基、炔烃、乙烯基或芳基卤基团。多肽末端的氨基和羧基也可以用作反应性基团以与分子支架/分子核心形成共价键。
本发明的多肽包含至少三个反应性基团。所述多肽还可以包含四个或更多个反应性基团。所用的反应性基团越多，在分子支架中可以形成越多的环。
在一个优选的实施方案中，生成具有三个反应性基团的多肽。所述多肽与具有三重旋转对称性的分子支架/分子核心的反应生成单一产物异构体。由于若干原因，单一产物异构体的生成是有利的。化合物文库的核酸仅编码多肽的一级序列，而不编码在多肽与分子核心反应后形成的分子的异构态。如果仅可以形成一种产物异构体，则清楚地定义了产物异构体的核酸排布。如果形成多种产物异构体，则核酸不能提供关于在筛选或选择过程中分离出的产物异构体的性质的信息。如果合成的是本发明文库的特定成员，则单一产物异构体的形成也是有利的。在这种情况下，多肽与分子支架的化学反应产生单一产物异构体而不是异构体的混合物。
在本发明的另一个实施方案中，产生了具有四个反应性基团的多肽。所述多肽与具有四面体对称性的分子支架/分子核心的反应生成两种产物异构体。尽管两种不同的产物异构体由同一核酸编码，也可以通过化学合成两种异构体、分离这两种异构体并测试这两种异构体与靶配体的结合来确定分离出的异构体的异构性质。
在本发明的一个实施方案中，所述多肽的反应性基团中的至少一个与剩余的反应性基团正交。正交反应性基团的使用允许将所述正交反应性基团引导至分子核心的特定位点。涉及正交反应性基团的连接策略可用于限制形成的产物异构体的数量。换言之，通过针对至少三个键中的一个或多个，选择独特或不同于至少三个键的剩余部分的反应性基团，可以有效地实现特定的键合顺序，或将所述多肽的特定反应性基团定向至分子支架上的特定位置。
在另一个实施方案中，本发明的多肽的反应性基团与分子接头反应，其中所述接头能够与分子支架反应，使得接头将以最终的键合状态插入所述分子支架和所述多肽之间。
在一些实施方案中，文库或多肽集合(set)的成员的氨基酸可以被任何天然或非天然氨基酸替换。排除在这些可交换的氨基酸之外的是，具有用于使多肽交联至分子核心的官能团的那些氨基酸，使得仅环序列是可交换的。所述可交换的多肽序列具有随机序列、恒定序列或具有随机和恒定氨基酸的序列。具有反应性基团的氨基酸位于多肽内的确定位置，因为这些氨基酸的位置决定了环的尺寸。
在一个实施方案中，具有三个反应性基团的多肽具有序列(X)lY(X)mY(X)nY(X)o，其中Y表示具有反应性基团的氨基酸，X表示随机氨基酸，m和n是3至6之间的数字，其定义了介于中间的多肽片段的长度，其可以相同或不同，l和o是0至20之间的数字，其定义了侧翼的多肽片段的长度。
硫醇介导的偶联的替代方法可以用于通过共价相互作用将分子支架连接到肽上。可替选地，这些技术可以用于在根据本发明选择或分离后，将其他部分(如不同于分子支架的感兴趣的小分子)修饰或连接到多肽上—然后，在本实施方案中，显然所述连接不必是共价的，可以包括非共价的连接。通过生产展示带有具有必需化学反应性基团的非天然氨基酸的蛋白质和肽的噬菌体，结合带有互补反应性基团的小分子，或在选择/分离阶段之后制备分子时，通过将非天然氨基酸合并至化学或重组合成的多肽使用，可以使用这些方法代替(或结合)硫醇介导的方法。进一步的详情可见于WO 2009/098450或Heinis等人，NatChem Biol 2009,5(7),502-7。
合成
本发明的肽可以通过标准技术合成制造，然后与分子支架在体外反应。进行此操作时，可以使用标准化学方法。这使得能够快速大规模地制备可溶性材料，以用于进一步的下游实验或验证。可以使用如Timmerman等人(同上)中公开的常规化学方法来完成这样的方法。
因此，本发明还涉及如本文所述选择的多肽的制造，其中所述制造包括如下所述的任选的进一步的步骤。在一个实施方案中，这些步骤在通过化学合成制备的最终产物多肽上进行。
肽也可以延伸，以并入例如另一个环并因此引入多种特异性。
为了延伸所述肽，可以使用常规固相或溶液相化学方法，使用正交保护的赖氨酸(和类似物)简单地在其N-末端或C-末端或环内进行化学延伸。可以使用标准的(生物)偶联技术以引入激活的或可激活的N-或C-末端。可选地，可以通过片段缩合或天然化学连接进行添加，例如描述于(Dawson等人1994.Synthesis of Proteins by Native ChemicalLigation.Science 266:776-779)，或通过酶，例如使用变位酶(subtiligase)进行，描述见于(Chang等人，Proc Natl Acad Sci U S A.1994年12月20日；91(26):12544-8或在Hikari等人，Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters，第18卷，第22期，2008年11月15日，6000-6003页)。
可替选地，可以通过二硫键的进一步偶联来延伸或修饰肽。这具有额外的优点，即允许第一和第二肽一旦在细胞的还原环境中即彼此解离。在这种情况下，可以在第一肽的化学合成过程中加入分子支架(例如TATA)，以便与三个半胱氨酸基团反应；然后可以将进一步的半胱氨酸或硫醇附加到第一肽的N-或C-末端，使得该半胱氨酸或硫醇仅与第二肽的游离半胱氨酸或硫醇反应，形成二硫键连接的双环肽-肽偶联物。
类似的技术同样用于两个双环和双特异性大环的合成/偶联，潜在地产生四特异性分子。
此外，可以使用适当的化学方法，以相同的方式，在N-或C-末端或经由侧链偶联来添加其他官能团或效应基团。在一个实施方案中，以不阻断两个实体中的任一个的活性的方式进行偶联。
本发明的多聚复合物可以根据与WO 2019/162682中描述的方法类似的方法来制备。
药物组合物
根据本发明的一个进一步的方面，提供了一种药物组合物，其包含如本文所定义的肽配体与一种或多种药学上可接受的赋形剂组合。
一般地，本发明的肽配体将以纯化形式与药理学上合适的赋形剂或载体一起使用。通常，这些赋形剂或载体包括水性或醇/水溶液、乳液或悬浮液，包括盐水和/或缓冲介质。肠胃外载剂(vehicle)包括氯化钠溶液、林格氏葡萄糖、葡萄糖和氯化钠以及乳酸林格氏液。如果需要使多肽复合物保持悬浮，则合适的生理学上可接受的佐剂可以选自增稠剂，如羧甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、明胶和藻酸盐。
静脉内载剂包括液体和营养补充剂和电解质补充剂，如基于林格氏葡萄糖的那些。也可以存在防腐剂和其它添加剂，如抗微生物剂、抗氧化剂、螯合剂和惰性气体(Mack(1982)，Remington's Pharmaceutical Sciences，第16版)。
本发明的化合物可以单独使用或与另一种试剂或多种试剂组合使用。
本发明的化合物还可以与生物疗法组合使用，如基于核酸的疗法、抗体、噬菌体或噬菌体溶解酶。
根据本发明的药物组合物的施用途径可以是本领域普通技术人员通常已知的任何途径。为了治疗，可以根据标准技术将本发明的肽配体施用于任何患者。施用途径包括但不限于：口服(例如通过摄食)；颊；舌下；透皮(包括例如通过贴剂、膏药等)；经粘膜(包括例如通过贴剂、膏药等)；鼻内(例如通过鼻腔喷雾)；眼部(例如通过滴眼液)；肺部(例如通过吸入或吹入疗法，例如通过使用气雾剂，例如通过口或鼻)；直肠(例如通过栓剂或灌肠剂)；阴道(例如通过阴道栓)；肠胃外，例如通过注射，包括皮下、皮内、肌内、静脉内、动脉内、心内、鞘内、脊柱内、囊内、囊下、眶内、腹膜内、气管内、角质层下、关节内、蛛网膜下和胸骨下；通过例如皮下或肌内植入贮库(depot)或储存器(reservoir)。优选地，根据本发明的药物组合物将肠胃外施用。施用的剂量和频率将取决于患者的年龄、性别和状态、其他药物的同时施用、禁忌症以及临床医生要考虑的其他参数。
可以将本发明的肽配体冻干用于储存，并在使用前在合适的载体中重构。已经表明该技术是有效的，并且可以采用本领域已知的冻干和重构技术。本领域技术人员将理解，冻干和重构可以导致不同程度的活性损失，可能必须向上调节水平以进行补偿。
可以施用包含本发明的肽配体或其混合物的组合物以进行治疗性治疗。在某些治疗应用中，将足以完成所选择的细胞群体的至少部分抑制(inhibition)、抑制(suppression)、调节、杀伤或一些其他可测量参数的量定义为“治疗有效剂量”。达到该剂量所需的量将取决于疾病的严重程度和患者自身免疫系统的一般状态，但一般为每千克体重10μg至250mg选择的肽配体，更常用的剂量为100μg至25mg/kg/剂量。
包含根据本发明的肽配体的组合物可以用于治疗环境中以治疗微生物感染或为有感染风险(例如正在接受手术、化学疗法、人工通气或其他状态或计划的干预)的受试者提供预防。另外，本文所述的肽配体可以在离体(extracorporeally)或体外(in vitro)选择性地用于从异质细胞集合中杀死、消耗或以其他方式有效地去除靶细胞群体。可以将来自哺乳动物的血液与所选择的肽配体离体组合，从而将不期望的细胞杀死或以其他方式从血液中去除，根据标准技术返回至哺乳动物中。
治疗用途
本发明的双环肽具有作为严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)结合剂的特定用途。
根据本发明的方法选择的多肽配体可以用于体内治疗应用、体外和体内诊断应用、体外测定和试剂应用等。在某些应用如疫苗应用中，可以利用对预定范围的抗原引起免疫反应的能力来调整疫苗适应特定的疾病和病原体。
至少90到95％同质性的基本上纯的肽配体对于向哺乳动物施用是优选的，98到99％或更高的同质性对于药物用途是最优选的，尤其当哺乳动物是人类时。选择的多肽一旦部分纯化或纯化至所期望的同质性，就可以用于诊断或治疗(包括离体)或用于开发和进行测定方法、免疫荧光染色等(Lefkovite和Pernis(1979和1981)，ImmunologicalMethods，第I卷和第II卷，Academic Press，NY)。
根据本发明的进一步的方面，提供了如本文所定义的肽配体，其用于抑制或治疗由SARS-CoV-2感染介导的疾病或疾患、或对有感染SARS-CoV-2风险的受试者提供预防。
根据本发明的一个进一步的方面，提供了一种用于抑制或治疗由SARS-CoV-2感染介导的疾病或疾患、或对有感染SARS-CoV-2风险的受试者提供预防的方法，其包括向需要其的患者施用本文定义的肽配体。
本文提及的“由SARS-CoV-2感染介导的疾病或病患”包括：呼吸系统疾患，如由肺内炎症反应介导的呼吸系统疾患，特别是COVID-19。
本文中提及的术语“抑制”是指在诱导事件之后但在疾病的临床表现之前施用组合物。“治疗”包括在疾病症状变得明显之后施用保护性组合物。
已有可以用于筛选肽配体在预防或治疗疾病中的有效性的动物模型系统。
以下参考下列实施例进一步描述本发明。
实施例
材料与方法
肽合成
肽合成基于Fmoc化学，使用Peptide Instruments制造的Symphony肽合成仪和MultiSynTech制造的Syro II合成仪。采用标准的Fmoc-氨基酸(Sigma，Merck)，其带有适当的侧链保护基团：在每种情况下均使用适用的标准偶联条件，然后使用标准方法进行脱保护。
可选地，使用HPLC纯化肽，在分离之后，对肽使用需要的分子支架(称为TATA)修饰。为此，将线性肽用50:50MeCN:H2O稀释至约35mL，加入约500μL的100mM支架的乙腈溶液，然后用5mL的1M NH4HCO3的H2O溶液引发反应。使反应在室温进行约30至60分钟，一旦反应完成即冻干(通过MALDI判断)。一旦完成，将1ml的1M L-半胱氨酸盐酸盐一水合物(Sigma)的H2O溶液加入反应，在室温下持续约60分钟以淬灭任何过量的TATA。
冻干后，如上纯化修饰的肽，同时用Gemini C18柱(Phenomenex)替换Luna C8，并将酸改为0.1％的三氟乙酸。合并包含正确的支架修饰材料的纯级分，冻干并在-20℃进行储存。
除非另有说明，所有氨基酸均以L-构型使用。
在某些情况下，先将肽转化为激活的二硫化物，再使用以下方法与毒素的游离硫醇基偶联；将4-甲基(琥珀酰亚胺基4-(2-吡啶硫代)戊酸酯)(100mM)在干燥DMSO(1.25mol当量)中的溶液加入到肽(20mM)在干燥DMSO(1mol当量)中的溶液中。将反应充分混合并加入DIPEA(20mol当量)。通过LC/MS监测反应直至完成。
多聚结合复合物的合成
本发明的多聚复合物可以根据与WO 2019/162682中描述的方法类似的方法来制备。
生物数据
1.假病毒中和测定法
如Mallery等人(2021)Sci Adv 7(11)所述制备复制缺陷型SARS-CoV-2假型HIV-1病毒粒子。简而言之，通过用1μg编码SARS CoV-2刺突蛋白的质粒(pCAGGS-SpikeΔc19)、1μg pCRV GagPol和1.5μg编码GFP的质粒(CSGW)转染，在HEK 293T细胞中产生病毒粒子。转染后48小时和72小时将病毒上清液通过0.45μm注射器过滤器过滤，以28,000×g沉淀2小时。将沉淀的病毒粒子沥干，然后重悬于DMEM(Gibco)中。
HEK 293T-hACE2-TMPRSS2细胞的制备如Papa等人(2021)PLoS Pathog.17(1),p.e1009246中所述。将细胞以每孔2×103个细胞的密度接种到96孔板中的Free style293T表达介质中，并使其附着过夜。将18μl的含有假病毒的上清液与2μl的双环肽的稀释液混合，在室温下孵育40分钟。将10μl的该混合物添加至细胞中。72小时后，在Incucyte S3活细胞成像系统(Sartorius)上通过GFP表达的可视化检测细胞进入。细胞进入的百分比以细胞的GFP阳性面积占细胞覆盖的总面积的比例进行量化。双环肽对进入的抑制作用以病毒感染百分率(相对于仅有病毒的对照)计算。
在上述测定法中测试了本发明的某些ACE2单体和多聚结合复合物，结果显示在表4中：
表4：本发明选择的双环肽和多聚结合复合物的假病毒中和测定法结果
序列表
<110> 拜斯科技术开发有限公司
<120> 抗感染双环肽配体
<130> BIC-C-P2973PCT
<150> US 63/135,161
<151> 2021-01-08
<160> 19
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<400> 1
Cys His Lys Phe Pro Cys Arg Asp Pro Gln Gln Tyr Leu Phe Cys
1 5 10 15
<210> 2
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<400> 2
Cys Thr Ser Pro Met Cys Tyr Val Leu Lys His Gln Asn Arg Cys
1 5 10 15
<210> 3
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<400> 3
Cys Thr Arg Pro Trp Cys His Ser Leu Leu Pro Arg Ala Thr Cys
1 5 10 15
<210> 4
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<400> 4
Cys Gly Arg Gln Phe Cys His Thr Leu Met Pro Arg His Leu Cys
1 5 10 15
<210> 5
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<400> 5
Cys Val Arg Ser His Cys Ser Ser Leu Leu Pro Arg Ile His Cys
1 5 10 15
<210> 6
<211> 13
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<400> 6
Cys Gly Arg Glu Glu Leu Pro Cys Arg Ile Lys Leu Cys
1 5 10
<210> 7
<211> 13
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<400> 7
Cys Leu Arg Ser Tyr Asn Leu Cys Pro Arg Ile Asn Cys
1 5 10
<210> 8
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<400> 8
Cys His Arg Asp Phe Pro Arg Cys Thr Trp Glu Thr Gln Trp Cys
1 5 10 15
<210> 9
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<400> 9
Cys Ala Pro Ile Leu Cys Arg Trp Ala Glu Arg Gln Gly Tyr Cys
1 5 10 15
<210> 10
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<400> 10
Cys Asn Ala Val Leu Cys Ser Trp Ala Arg Ala Asn Ser Phe Cys
1 5 10 15
<210> 11
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> Xaa
<222> (8)..(8)
<223> Xaa是1Nal
<400> 11
Cys Asn Ala Val Leu Cys Ser Xaa Ala Arg Ala Asn Ser Phe Cys
1 5 10 15
<210> 12
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> Xaa
<222> (8)..(8)
<223> Xaa是2Nal
<400> 12
Cys Asn Ala Val Leu Cys Ser Xaa Ala Arg Ala Asn Ser Phe Cys
1 5 10 15
<210> 13
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> Xaa
<222> (9)..(9)
<223> Xaa是Aib
<400> 13
Cys Asn Ala Val Leu Cys Ser Trp Xaa Arg Ala Asn Ser Phe Cys
1 5 10 15
<210> 14
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> Xaa
<222> (10)..(10)
<223> Xaa是HArg
<400> 14
Cys Asn Ala Val Leu Cys Ser Trp Ala Xaa Ala Asn Ser Phe Cys
1 5 10 15
<210> 15
<211> 12
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<400> 15
Cys Leu Glu Leu Tyr Gln Cys Trp Arg Gly Lys Cys
1 5 10
<210> 16
<211> 12
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<400> 16
Cys Pro Ser Gln Tyr Lys Cys Trp Arg Gly Lys Cys
1 5 10
<210> 17
<211> 12
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<400> 17
Cys Leu Glu Val Tyr Lys Cys Trp Arg Gly Lys Cys
1 5 10
<210> 18
<211> 16
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> Xaa
<222> (4)..(4)
<223> Xaa是Aib
<400> 18
Cys Ala Asn Xaa Val Leu Cys Ser Trp Ala Arg Ala Asn Ser Phe Cys
1 5 10 15
<210> 19
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成肽
<220>
<221> Xaa
<222> (14)..(14)
<223> Xaa是Agb
<400> 19
Cys Asn Ser Tyr Thr Cys Tyr Ile Lys His Ile Leu Gly Xaa Cys
1 5 10 15

Claims (12)

1.一种多聚结合复合物，其包含至少两个双环肽配体，其中所述肽配体可以相同或不同，其中每个包含特异于ACE2的肽配体，所述肽配体包含多肽和分子支架，所述多肽包含被至少两个环序列隔开的至少三个反应性基团，所述分子支架与所述多肽的反应性基团形成共价键，使得在分子支架上形成至少两个多肽环。
2.根据权利要求1所述的多聚结合复合物，其中所述环序列包含4、5、6或8个氨基酸。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的多聚结合复合物，其中所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列的一个由4个氨基酸组成，另一个由8个氨基酸组成，如：
其中所述双环肽配体包含选自以下的氨基酸序列：
GiHKFPCiiRDPQQYLFCiii(SEQ ID NO：1)；
CiTSPMCiiYVLKHQNRCiii(SEQ ID NO：2)；
CiTRPWCiiHSLLPRATCiii(SEQ ID NO：3)；
CiGRQFCiiHTLMPRHLCiii(SEQ ID NO：4)；
CiVRSHCiiSSLLPRIHCiii(SEQ ID NO：5)；
CiAPILCiiRWAERQGYCiii(SEQ ID NO：9)；
CiNAVLCiiSWARANSFCiii(SEQ ID NO：10)；
CiNAVLCiiS[1Nal]ARANSFCiii(SEQ ID NO：11)；
CiNAVLCiiS[2Nal]ARANSFCiii(SEQ ID NO：12)；
CiNAVLCiiSVV[Aib]RANSFCiii(SEQ ID NO：13)；
CiNAVLCiiSWA[HArg]ANSFCiii(SEQ ID NO：14)；和
CiNSYTCiiYIKHILG[Agb]Ciii(SEQ ID NO：19)；
其中，Ci、Cii和Ciii分别表示第一、第二和第三半胱氨酸残基，1Nal表示1-萘丙氨酸，2Nal表示2-萘丙氨酸，Aib表示氨基异丁酸，Agb表示2-氨基-4-胍基丁酸，HArg表示高精氨酸或其药学上可接受的盐，具体地
其中所述分子支架是TATA，所述双环肽配体另外包含N-和/或C-末端添加以及包含选自以下的氨基酸序列：
A-(SEQ ID NO：1)-A(本文称为BCY15296)；
A-(SEQ ID NO：2)-A(本文称为BCY15295)；
A-(SEQ ID NO：3)-A(本文称为BCY15293)；
A-(SEQ ID NO：4)-A(本文称为BCY15292)；
A-(SEQ ID NO：5)-A(本文称为BCY15291)；
A-(SEQ ID NO：9)-A(本文称为BCY15425)；
A-(SEQ ID NO:10)-A(本文称为BCY15429)；
A-(SEQ ID NO:11)-A(本文称为BCY16866)；
A-(SEQ ID NO:12)-A(本文称为BCY16867)；
A-(SEQ ID NO:13)-A(本文称为BCY16872)；
A-(SEQ ID NO:14)-A(本文称为BCY16874)；
Ac-(SEQ ID NO:14)-[K(PYA)](本文称为BCY18784)；和
Ac-(SEQ ID NO:19)(本文称为BCY18748)；
其中PYA表示戊炔酸；
或者其中所述分子支架是TATA，所述双环肽另外包含N-和/或C-末端添加和标记部分，如荧光素(F1)，以及包含选自以下的氨基酸序列：
A-(SEQ ID NO:1)-A-[Sar6]-[KFl](本文称为BCY15288)；
A-(SEQ ID NO:2)-A-[Sar6]-[KFl](本文称为BCY15287)；
A-(SEQ ID NO:3)-A-[Sar6]-[KFl](本文称为BCY15285)；
A-(SEQ ID NO:4)-A-[Sar6]-[KFl](本文称为BCY15284)；和
A-(SEQ ID NO:5)-A-[Sar6]-[KFl](本文称为BCY15283)。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的多聚结合复合物，其中所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列的一个由5个氨基酸组成，另一个由4个氨基酸组成，如：
其中所述双环肽配体包含选自以下的氨基酸序列：
CiLELYQCiiWRGKCiii(SEQ ID NO:15)；
CiPSQYKCiiWRGKCiii(SEQ ID NO:16)；和
CiLEVYKCiiWRGKCiii(SEQ ID NO:17)；
其中Ci、Cii和Ciii分别表示第一、第二和第三半胱氨酸残基，或其药学上可接受的盐，具体地：
其中所述分子支架是TATA，所述双环肽配体另外包含N-和/或C-末端添加以及包含选自以下的氨基酸序列：
A-(SEQ ID NO:15)-A(本文称为BCY15426)；
A-(SEQ ID NO:16)-A(本文称为BCY15427)；和
A-(SEQ ID NO:17)-A(本文称为BCY15428)。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的多聚结合复合物，其中所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列的一个由5个氨基酸组成，另一个由8个氨基酸组成，如：
其中所述双环肽配体包含以下的氨基酸序列：
CiAN[Aib]VLCiiSWARANSFCiii(SEQ ID NO:18)；
其中Ci、Cii和Ciii分别表示第一、第二和第三半胱氨酸残基，Aib表示氨基异丁酸，或其药学上可接受的盐，具体地：
其中所述分子支架是TATA，所述双环肽配体另外包含N-和/或C-末端添加以及包含以下的氨基酸序列：
A-(SEQ ID NO:18)-A(本文称为BCY16871)。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的多聚结合复合物，其中所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列的一个由6个氨基酸组成，另一个由4个氨基酸组成，如：
其中所述双环肽配体包含选自以下的氨基酸序列：
CiGREELPCiiRIKLCiii(SEQ ID NO:6)；和
CiLRSYNLCiiPRINCiii(SEQ ID NO:7)；
其中Ci、Cii和Ciii分别表示第一、第二和第三半胱氨酸残基，或其药学上可接受的盐，具体地：
其中所述分子支架是TATA，所述双环肽配体另外包含N-和/或C-末端添加以及包含选自以下的氨基酸序列：
A-(SEQ ID NO:6)-A(本文称为BCY15298)；和
A-(SEQ ID NO:7)-A(本文称为BCY15294)；
或者其中所述分子支架是TATA，所述双环肽另外包含N-和/或C-末端添加和标记部分，如荧光素(F1)，以及包含选自以下的氨基酸序列：
A-(SEQ ID NO:6)-A-[Sar6]-[KFl](本文称为BCY15290)；和
A-(SEQ ID NO:7)-A-[Sar6]-[KFl](本文称为BCY15286)。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的多聚结合复合物，其中所述环序列包含被两个环序列隔开的三个反应性基团，所述两个环序列均由6个氨基酸组成，如：
其中所述双环肽配体包含以下的氨基酸序列：
CiHRDFPRCiiTWETQWCiii(SEQ ID NO:8)；
其中Ci、Cii和Ciii分别表示第一、第二和第三半胱氨酸残基，或其药学上可接受的盐，具体地：
其中所述分子支架是TATA，所述双环肽配体另外包含N-和/或C-末端添加以及包含以下的氨基酸序列：
A-(SEQ ID NO:8)-A(本文称为BCY15297)；
或者其中所述分子支架是TATA，所述双环肽另外包含N-和/或C-末端添加和标记部分，如荧光素(F1)，以及包含以下的氨基酸序列：
A-(SEQ ID NO:8)-A-[Sar6]-[KFl](本文称为BCY15289)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的多聚结合复合物，其选自：BCY17345、BCY17346、BCY17347、BCY19071、BCY19147和BCY19148。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的多聚结合复合物，其中所述药学上可接受的盐选自游离酸或钠、钾、钙和铵盐。
10.一种药物组合物，其包含权利要求1至9中任一项所述的多聚结合复合物与一种或多种药学上可接受的赋形剂组合。
11.根据权利要求10所述的药物组合物，其另外包含一种或多种治疗剂。
12.权利要求1至9中任一项所述的多聚结合复合物，或者权利要求10或权利要求11中所定义的药物组合物在用于抑制或治疗由SARS-CoV-2感染介导的疾病或疾患、或对有感染SARS-CoV-2，如COVID-19，风险的受试者提供预防中的用途。
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