[发明专利]含精氨酸脱亚胺酶的红细胞

说明书

技术领域

本发明涉及血浆精氨酸的消除、提供所述消除的组合物以及可受益于所述消除及其效果的疾病的治疗，例如针对一氧化氮的合成。因此，本发明涉及治疗某些肿瘤，比如恶性黑色素瘤和肝癌，以及涉及预防和治疗感染性休克。

本文中引用的所有文件、文章和专利或专利申请在此通过参考引入本申请。

背景技术

精氨酸是一种非必需氨基酸。由于精氨琥珀酸合成酶和精氨琥珀酸裂合酶的作用，精氨酸在尿素循环过程中由瓜氨酸分两步合成。第一种酶催化瓜氨酸向精氨琥珀酸的转化，第二种酶执行向精氨酸的转化。精氨酸在精氨酸酶的作用下被代谢成鸟氨酸，鸟氨酸能进而通过由鸟氨酸氨甲酰基转移酶催化的反应被转化成瓜氨酸。

然而，已表明某些类型的肿瘤细胞需要被供给精氨酸，这使人们考虑精氨酸阻抑作为称为精氨酸营养缺陷型的这些形式肿瘤的可能治疗方法。精氨酸脱亚胺酶的抗肿瘤活性已成为许多出版物的主题。因此，对于恶性黑色素瘤和肝癌的体内活性已被证明。然而，此酶具有一些大的缺点。

精氨酸脱亚胺酶在哺乳动物中不产生，而是得自微生物，这使得它对于哺乳动物而言成为高抗原性的化合物。

此外，此酶在哺乳动物中具有非常短的约5小时的半衰期，且必须每日以高剂量施用以有效。为克服这些缺点，作者建议此酶的聚乙二醇化形式，即与聚乙二醇(PEG)缀合的精氨酸脱亚胺酶，这导致更少抗原性的制剂，并具有更长半衰期(7至9天)。在处理这一题目的工作中，我们可提及以下的涉及黑色素瘤和肝癌治疗的文献：F.Izzo等，J.Clin.Oncol.2004，22：1815-1822；CM.Ensor等，Cancer Research 2002，62：5443-5450；F.W.Holtsberg等，J.Control.Release 2002，80：259-271；J.S.Bomalaski等，Preclinica，Research Article Nov/Dec 2003，1，5：284-293；Curley S.A.等，Hepatogastroenterology，50，1214-6，2003。

美国专利4,965,857提出完全不同的方法，包括使用反应器体外处理血液，其中在反应器中精氨酸脱亚胺酶作用于体外循环。

现今基于聚乙二醇化精氨酸脱亚胺酶的治疗是令人感兴趣的，但具有与在短时间间隔内相对大剂量地重复施用相关的某些限制，因为半衰期仍然短，并且具有与以高剂量重复施用相关的毒性，长期来说具有诱发高水平的针对活性主体的抗体的风险，其可导致变态反应并抑制活性主体。

因此，根据我们的处理使用具有更好生物利用度(更好的生物活性、更长的半衰期)的活性产品是相当有益的，使得有可能优化所施用酶的量并降低其毒性(甚至在重复治疗的情况下)，并限制免疫反应和临床过敏反应的风险。

使用红细胞作为药物产品载体的优点很久以前就被提出。它们具有天然的生物相容性且在输注后其通过已知过程可被完全生物降解，并且在体内具有相对长的半衰期(在人约为30天的半衰期)。

在其红细胞中表现出缺乏此酶的高精氨酸血症患者的治疗中，有人建议并试验包封精氨酸酶，尿素循环的一种天然酶(C.G.Millan，J.Controlled Release 2004，95：27-49；K.Adriaenssens等，Int.J.Biochem.1984，16，7：779-786)。其目的在于补偿与内源性精氨酸酶缺乏相关的代谢和酶缺乏。

精氨酸酶具有约9.5的碱性最适pH值，且其活性在生理pH下低。与此相反，精氨酸脱亚胺酶具有约6.5的最适pH，在生理pH下保持超过其70％的活性，且其与精氨酸的亲和力比精氨酸酶大1000倍：B.J.Dillon等，Med.Sci.Monit.2002，8，7：248-253。在此项研究中，关于一氧化氮NO合成的抑制，作者报道了精氨酸脱亚胺酶对于细胞外精氨酸的强活性，但缺少对于细胞内精氨酸的活性(巨噬细胞)。

NO是一种生物介质(biomediator)并被认为基本上是由细胞外精氨酸合成的。感染性休克是由NO和肿瘤坏死因子TNFα介导的。对于NO合成的抑制已被设想为抗感染性休克的治疗方法，因此有了在前的Dillon等人和J.B.Thomas(Biochem.J.2002，363，581-587)的工作。NO似乎也参与癌变过程中，如Lind DS.在Arginine and cancer.J.Nutr.2004：2837S-41中所报道的。