[发明专利]包含氨基氧基基团的寡糖及其轭合物

说明书

本申请是申请日为2008年1月18日，申请号为200880007680.2（国际申请号为PCT/US2008/051429），名称为“包含氨基氧基基团的寡糖及其轭合物”的发明专利申请的分案申请。

本申请要求2007年1月18日提交的美国临时申请No.60/885,471的权益，将其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

一般而言，本发明涉及从包含反应基团的寡糖合成包含氨基氧基基团的寡糖的方法。在另一个实施方案中，本发明进一步涉及包含氨基氧基基团的寡糖。本发明还涉及将包含氨基氧基基团的寡糖与蛋白质(包括糖蛋白，例如溶酶体酶)轭合的方法，并且涉及寡糖-蛋白质轭合物(包括寡糖-糖蛋白轭合物)的组合物。本发明的另一个实施方案涉及使用这类寡糖-溶酶体酶轭合物治疗溶酶体贮积症(lysosomal storage disorder)的方法。

背景技术

溶酶体贮积症(LSD)是一类少见的代谢病症，其包括超过40种涉及溶酶体水解酶活性缺乏的遗传疾病。LSD的标志性特征是溶酶体代谢物的异常蓄积，这导致形成大量膨胀的溶酶体。

LSD可通过施用患者所缺少的酶的活性形式来治疗，该过程称为酶替代疗法(ERT)。所施用的含有末端甘露糖-6-磷酸(mannose-6-phosphate，M6P)的替代酶被靶细胞通过细胞表面相关的非阳离子依赖性M6P受体(CI-MPR)介导的胞吞作用来摄取，并且定向于溶酶体。

一般而言，未充分磷酸化的替代酶不被细胞表面上的M6P受体纳入，并且因此不能被定向于它们在其中起作用的溶酶体。因此，低程度的甘露糖磷酸化能对替代酶的疗效具有明显的和有害的影响。

因此，已开发了增加替代酶的M6P含量的方法。例如，美国专利No.7,001,994描述了将包含M6P的寡糖与糖蛋白偶联的方法。首先，用高碘酸盐或半乳糖氧化酶氧化糖蛋白的寡糖以导致羰基基团的形成，然后将其与在还原端用羰基反应基团(例如，肼、酰肼、氨基氧基、氨基硫脲、氨基脲或胺基团)官能化的寡糖化学轭合，以产生寡糖-糖蛋白轭合物。

溶酶体酶酸性α-葡糖苷酶(GAA)与双M6P寡糖的轭合物通过上述方法制备，并且发现其在庞皮(Pompe)病的鼠模型中比重组人GAA更加有效地还原骨骼肌和心肌糖原，所述庞皮病是一种由GAA的代谢缺陷引起的常染色体隐性肌肉疾病，并且以溶酶体糖原的蓄积为特征。

氨基氧基基团是对上述轭合反应特别有用的羰基反应基团，这是因为所形成的轭合物包含较稳定的肟键合。因此，需要制备氨基氧基官能化的寡糖的方法。

发明内容

本发明提供了制备包含氨基氧基基团的寡糖的方法。这些方法一般适用于大范围的被保护的和未保护的寡糖，例如支链和无支链的以及磷酸化和未磷酸化的寡糖。在某些实施方案中，该寡糖可以是二糖、三糖、四糖、五糖、多聚己糖、七聚糖(heptasaccharide)或更大的糖。在某些实施方案中，寡糖可包含至少一个M6P残基。在一些实施方案中，寡糖可包含至少1、2、3、4、5、6或7个末端M6P残基。

本发明提供了从包含反应基团的寡糖制备包含氨基氧基基团的寡糖的方法。该方法包括：

(a)提供包含第一反应基团的寡糖；

(b)提供包含氨基氧基基团和第二反应基团的氨基氧基化合物；和

(c)使寡糖的第一反应基团与氨基氧基化合物的第二反应基团反应，从而制得包含氨基氧基基团的寡糖。

第一反应基团和第二反应基团可选自例如肼、酰肼、氨基硫脲、氨基脲、胺、羧基、活化酯、酰卤、酰叠氮、烷基卤、酸酐、异硫氰酸酯、异氰酸酯和磺酰卤基团。

在一些实施方案中，氨基氧基化合物选自式II的化合物：

式II

其中Y是第二反应基团，Z选自烷基、链烯基、炔基、芳基、杂芳基和杂环基，且P选自氨基保护基(例如，氨基甲酸酯保护基)。例如，在一些实施方案中，Y可以是羧基、活化酯、酰卤(例如，酰氟或酰氯)、酰叠氮、烷基卤、酸酐、异硫氰酸酯、异氰酸酯或磺酰卤(例如，磺酰氯或磺酰溴)。在另一些实施方案中，Y可以是例如肼、酰肼、氨基硫脲、氨基脲或胺基团。

在某些实施方案中，式II的氨基氧基化合物选自式III的化合物：

式III

其中Y是第二反应基团，n选自1至10的整数，且P选自氨基保护基。