[发明专利]修饰肽的方法

说明书

本发明涉及修饰肽以提高它们对酶促降解的抗性的方法，特别是涉及包括修饰肽的C-端以提高对酶促降解的抗性的方法。

肽和蛋白质在细胞(酶)中以及在新陈代谢途径的控制和调节中都作为主要的效应分子起着关键的作用。此外，由于肽是可以很容易从化学性质相当不同的单体获得的聚合物，肽代表了药物化学家可利用的巨大的和有吸引力的化学多样性的库。起初，药物公司对治疗用肽的潜在市场感到兴奋。但是，在肽激素的首次化学合成的几十年后，往往由于，至少部分上由于给药时肽的稳定性，导致将肽作为药物很少得到批准。

药物对蛋白分解降解的稳定性是非常重要的。如果作用位点是代谢活跃的损伤(例如伤口)，则在损伤中对降解的稳定性是极为重要的。此外，如果药物是口服活性的，则需要对胃肠道(GI)中的降解稳定。肽在体内通常通过将氨基酸连接到一起的酰胺键的酶水解来代谢。负责这种降解的酶分成两类：使末端氨基酸断裂的肽链端解酶和在肽序列内部或多或少特异性的位点断裂的肽链内切酶。

药物化学家有几种手段规避蛋白分解酶催化的酶促降解。通常可以通过所谓的封端，即对N-或C-端氨基酸的化学修饰来阻碍肽链端解酶的作用。典型的封端包括C-端的酰胺化和N-端的乙酰化或脱氨基。关于肽链内切酶对肽的作用，抑制降解的手段通常是酰胺氮原子的甲基化或者翻转分解位点附近氨基酸的立体化学。这些方法的优点是肽的大部分结构保持不变，其可以使生物活性不受影响，虽然有大量的发生改变并且由这些改变经常导致生物活性降低的实例。

更激进的解决酶促降解问题的方法是通过在结构中引入拟肽元素而完全地消除可水解的键。通常，拟肽方法的缺点是复杂得多的合成，并且经常伴随的原始肽结构的较大改变也在生物活性的预测上出现更大的不确定性。因此，显然没有获得对降解酶的稳定性的万能药，但是药物化学家有一个工具柜(tool chest)的可用方法，每个都有其自身的优点和缺点。

人胃肠道中最重要的肽链内切酶是在胃中发现的胃蛋白酶和在肠道上部发现的胰蛋白酶和糜蛋白酶。胰蛋白酶和糜蛋白酶都被机械地划分为丝氨酸蛋白酶，但是它们在三维结构和底物特异性上都不同。糜蛋白酶分解靠近大的亲酯性氨基酸(通常为苯丙氨酸)的C-端肽键，而胰蛋白酶在赖氨酸和精氨酸阳离子残基的C-端一侧分解。

几种治疗学上有用的肽包含阳离子氨基酸。去氨加压素，1-去氨基-8-D-精氨酸-加压素(Mpa-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-d-Arg-Gly-NH₂)可以作为一个例子。去氨加压素是一种在与尿崩症、遗尿症和尿失禁相关的多尿症的治疗中使用的加压素(抗利尿激素)的口服活性类似物。由于对在胃肠道中酶促降解的抗性是口服生物利用度的前提条件，所以胰蛋白酶代表了在胃肠道中对包含阳离子氨基酸的肽的主要障碍。8位上的阳离子精氨酸残基向其D-对映异构体的转化对去氨加压素成功的生物利用度起着主要的作用，所述D-对映异构体不被识别，因此不被胰蛋白酶所降解。去氨加压素中所用的规避胰蛋白酶活性的方法无疑是不普遍的，立体异构化的肽的生物活性与天然的立体异构体相比，差别通常非常大(并且往往较差)。

另一类重要的临床上可能有用的阳离子肽是抗微生物的肽(AMP’s)。AMP’s是一类结构多样的阳离子肽，在治疗由耐药性微生物引起的感染中有着巨大的潜力。由于AMP’s的不变的阳离子性，所以它们也是胰蛋白酶可能的目标。由于胰蛋白酶是一种需要在底物肽中最少有约6个氨基酸的肽链内切酶，已经假定非常短的AMPs应该对肽链内切酶稳定。令发明人非常惊讶的是，结果是大量的短AMPs被胰蛋白酶降解。

本发明人在提高肽稳定性，尤其是降低被胰蛋白酶断裂的工作中，惊奇地发现某些特殊种类的C-端封端基团显著增强了肽对胰蛋白酶断裂的抗性，并因此提高了肽口服给药时的体内稳定性。

因此，本发明一方面提供了提高肽对胰蛋白酶降解的抗性的方法，其包括将式(I)的C-端封端基团引入到所述肽中：

X-Y-Z                    (I)

其中

X是N原子，其可以被支链或直链的C₁-C₁₀烷基或芳基所取代但优选不被支链或直链的C₁-C₁₀烷基或芳基所取代，所述支链或直链的C₁-C₁₀烷基或芳基例如甲基、乙基或苯基，并且该基团可以包含最多2个选自N、O和S的杂原子；