[发明专利]新型ω－芋螺毒素肽

说明书

本发明涉及ω-芋螺毒素类的新型肽，以及它们作为药物工具的应用和在其中对N型钙通道的阻滞可能是有益的任何指征中的应用，例如在局部缺血后神经元损伤的减轻，镇痛的产生，或者阿片剂镇痛的增强，精神分裂症、刺激引起的精神病、高血压、炎症和引起支气管缩小的疾病的治疗，以及在神经病疼痛进展的抑制中的应用。本发明还涉及包含这些肽的药物组合物和用于探寻这些肽的有用类似物的核酸探针。

捕食性芋螺属海螺[锥形螺(cone snails)]是通过注射毒液制动它们的猎物的多族海洋软体动物。所述毒液是被称为芋螺毒素的肽复杂混合物，它们靶向种种不同的细胞受体。见于所述毒液中的肽混合物随锥形螺的种和该软体动物摄食的猎物的不同而不同。

已发现了，从这样的毒液中分离的一个特别的肽家族(被称为ω-芋螺毒素)靶向和阻滞电压灵敏的钙通道(VSCCs)。这些ω-芋螺毒素都是相当小的肽(一般24～32个氨基酸)，它们具有六个特征性半胱氨酸取代和一种二硫键的型式。二硫键的型式和半胱氨酸残基的分布意味着该肽可被抽象地认为包括四个环。在半胱氨酸残基1和2、2和3、4和5以及5和6之间的氨基酸界定了这些环，而半胱氨酸残基3和4是相邻的。

对于或者从芋螺属的各个不同种的复杂肽毒液分离的、或者作为已知ω-芋螺毒素的化学变体合成的不同ω-芋螺毒素的研究已提供了一组ω-芋螺毒素，它们显示对各亚类神经元钙通道的各不相同的亲和性和选择性。就是这些肽中的某些对于VSCCs的亲和性使一些ω-芋螺毒素已成为确定不同亚类的神经元电压灵敏性钙通道的重要研究工具。在哺乳动物系统中，ω-芋螺毒素(例如GVIA)对N型钙通道具有高水平的选择性，而其它ω-芋螺毒素(例如MVIIC)对N型通道却具有低亲和性但强烈结合P/Q型通道。这些配体的标记形式(例如¹²⁵碘化MVIIA)经常被用于涉及VSCCs的药理学分析。

虽然可获得的芋螺毒素适用于确定一些钙通道亚类，但是，显示不同的结合分布图和亲和性的新配体可能适用于进一步确定通道亚类。

除了它们作为研究工具的应用外，还有提议将靶向N型钙通道的ω-芋螺毒素用于治疗种种病况，包括：局部缺血引起的脑损伤，急性精神病发作(可能是药物引起的或者由精神病引起的)，引起支气管缩小的疾病、高血压、炎症和慢性疼痛。它们还可被用于精神分裂症的治疗、镇痛的产生和阿片剂引起的镇痛的增强。本发明的化合物可能用于其中对N型钙通道的阻滞可能是有益的任何指征。一种特定的ω-芋螺毒素(被称为MVIIA，或者呈其合成形式：SNX-111)正在这些应用中的某些的临床试验中。

尽管在ω-芋螺毒素的应用中存在这些进展，但目前可获得的化合物都不是理想的治疗剂。例如，报导了SNX-111由于在外周通道的作用而引起低血压。另一种ω-芋螺毒素(GVIA)是N型钙通道的有效拮抗物，但以不可逆方式与这类通道结合，所以不适合作为治疗剂。很多其它的已知ω-芋螺毒素不具有被认为是合适的治疗候选物的对N型通道足够的选择性水平；P/Q型通道的阻滞可能导致死亡。

因此，存在对新治疗剂的需要，该治疗剂对N型钙通道的选择性胜过对P/Q型通道的选择性，而且它们可能适用于治疗与N型钙通道相关的病况。

在本发明的第一方面，提供了一种分离的、合成的或重组的ω-芋螺毒素肽，其中，位于半胱氨酸残基5和6之间的第四个环包含如下氨基酸序列：

SGTVGR[序列1]或者这种序列，即，它已经历一个或多个氨基酸取代或侧链修饰。

优选地，所述第四个环包含上述序列或者这种序列，即，它已经历一个或多个保守氨基酸取代或侧链修饰。

优选地，ω-芋螺毒素肽的第一个、第二个和第三个环中的每一个相应于天然ω-芋螺毒素肽的环，或者这种氨基酸序列，即，它已经历一个或多个氨基酸取代、添加或缺失。

“取代”包括氨基酸改变，其中，一个氨基酸被一个不同的天然的或非常规的氨基酸残基替代了。这样的取代可被归为“保守”类，在该情况下，含于多肽中的一个氨基酸残基被另一个类似特征的天然氨基酸替代了，例如Gly_Ala,Val_Ile_Leu,Asp_Glu,Lys_Arg,Asn_Gln或Phe_Trp_Tyr。应懂得，某些非常规氨基酸也可能是天然氨基酸的合适的替代物。例如，鸟氨酸、高精氨酸和二甲基赖氨酸与His、Arg和Lys相关。