[发明专利]白蛋白结合分子及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及方便的白蛋白结合剂，其有效用于提高诊断剂或治疗剂的 药物代谢动力学特性，特别是增加所述试剂的血液循环时间和/或组织渗透 能力。

发明背景

药物的药物代谢动力学特性是药物在人体内发挥药物作用的主要决 定因素。在大部分情形中，药物需要在生物体内停留足够久，在适当的体 室(body compartments)内产生足够高的浓度以足以展示理想的药理学功 能(例如，药物与其受体的结合)。

在许多情形中，小药物的理想的药物代谢动力学特性是与白蛋白的特 定结合能力的结果，白蛋白是血液中最丰富的蛋白质，浓度约为600μM。 制药公司可以经验性地筛选它们的目的药物的适宜的白蛋白结合特性。然 而，该方法有有限的用途，原因在于在大部分情形中，分子的白蛋白结合 性质与负责理想的药理学作用的分子的部分密切相关。

尽管因此已知许多白蛋白结合分子，但是大部分已知的白蛋白结合剂 是不“方便的(portable)”，在这种意义上，在不丢失白蛋白结合或其它相 关的药学特性的条件下，它们不能容易地与其它生物活性部分偶联。溴酚 蓝和布洛芬，在生化和制药科学中的两种非常公知的分子，可以作为举例 说明该情形的实例。溴酚蓝是一种强白蛋白结合剂，其与白蛋白形成在通 过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析时稳定的复合物。然而，溴酚蓝的相对 复杂的化学结构缺少适于使该分子与其它制药学目的分子(例如，小的有 机药物或蛋白药物)容易偶联的官能团。布洛芬，一种最广泛应用的抗炎 药，以微摩尔范围的解离常数与白蛋白结合。然而，当人们尝试修饰该分 子的羧酸基团时(例如，通过形成酰胺键)，以便使布洛芬与其它生物制 药目的部分偶联，布洛芬便失去其白蛋白-结合的亲和性。

不过，已经将白蛋白的长久的循环时间用于药物和白蛋白的直接缀 合。例如，在遗传水平上已将许多治疗多肽融合到白蛋白上(EPO、干扰 素、白介素、治疗肽)，并且已经在临床中研究了一些相应的融合蛋白[0]。

一个实例是将化疗剂直接偶联到人血清白蛋白表面上唯一的半胱氨 酸残基(Cys34)上。Kratz和同事已经利用抗癌化疗药多柔比星的伯氨基基 团或羰基基团进行该药物与人白蛋白的Cys34残基的位点-特异性偶联。 针对它们水解由此释放药理学活性多柔比星部分的能力选择用作多柔比 星和白蛋白之间的接头的化学部分[0]。作为一个代表性的实例， DOXO-EMCH的最大耐受剂量是未修饰的多柔比星的2-10倍高，并且在 荷瘤小鼠中，DOXO-EMCH可以以2-10倍于多柔比星摩尔当量的量注射， 与未缀合的多柔比星相比具有更低的毒性和更有效的治疗作用。关于预先 配制的多柔比星-HSA缀合物已经报道了相似的结果[3]。该蛋白衍生物目 前正处于临床研究中[4]。使用可以在体内关节炎部位通过基质金属蛋白酶 优先裂解的肽接头，同一小组以相似的方式将甲氨蝶呤化学偶联到白蛋白 上。相应的蛋白-药物缀合物可以视作药物前体，并且目前处于药物开发中。

然而，蛋白-药物缀合物的一个严重的常见缺点在于它们在人中可能是 免疫原性的[5]。因此，可能不考虑直接缀合作为寻找药物与白蛋白缔合并 且由此提高它们的药物特性的方式的问题的一般解决方案。一般的适用解 决方案将由方便的白蛋白结合分子提供，所述白蛋白结合分子即为一方面 具有针对白蛋白的选择亲和性且另一方面可以连接于任何目的药物上的 分子。

白蛋白的一种生理作用是作用为脂肪酸的载体。该特性已经用来使药 物与白蛋白缔合。例如，商业上公知的胰岛素衍生物特征在于通过与十四 烷酸(Levemir)形成酰胺而共价修饰胰岛素部分。这一长脂肪酸链赋予胰岛 素某些有利的性质，包括延长的血液清除，这在考虑白蛋白的脂肪酸-结合 特性时能够预测到。然而，该方法的缺点在于，它不易于适用于其它分子。 特别地，不适用于溶解性较低的蛋白或小的药物，原因在于所形成的衍生 物的不可接受的低水溶性。