[发明专利]包含含有精氨酸和/或赖氨酸的基序的抗微生物肽

说明书

本发明提供抗微生物肽。本发明还涉及包含该抗微生物肽的药物组合物以及该肽在治疗尤其是微生物感染中的用途。

内源性抗菌肽的一重要家族，即β-防御素是由内衬高等哺乳动物的消化道、呼吸道和泌尿生殖道的上皮细胞分泌的。皮肤中的角质化细胞也生产该β-防御素。它们的主要作用是提供抵御由病原微生物通过上述途径引起的感染的第一道重要防线。

防御素是被研究得最多的一类抗微生物肽。该类物质由具有三个二硫桥的富含半胱氨酸的分子组成。其存在于植物、昆虫和多种哺乳动物中。在人类中存在两类防御素，这两类防御素在6个半胱氨酸残基间的间距和键上存在不同。这两类防御素中的第一种是α-防御素(6种类型)，其是从中性粒细胞(HNP1-4，人嗜中性肽)中分离的并且位于胃肠道的Paneth细胞中(α-防御素5和6)的。第二类，即β-防御素更长、碱性更强，并且在内衬和/或包含和/或存在于消化道、呼吸道和泌尿生殖道和皮肤中的上皮细胞和角质化细胞中的粘膜中表达。hBD1(人β-防御素1)是组成型分泌的并且人β-防御素2、3和4(hBD2、hBD3和hBD4)响应感染或炎症而产生。细菌尤其是鞭毛菌的刺激(Harder et al,Nature1997;387:861)和IL1[α]和IL1[β](白细胞介素1)(Liu et al,J Invest Dermatol2002;118;275-281)引起hBD2的表达和分泌。在某些组织位置，肿瘤坏死因子α(TNF-α)和脂多糖(LPS)还也可以起诱导hBD2的表达的作用。体外实验已经揭示，hBD2具有对抗诸如大肠埃希杆菌(E.coli)等革兰氏阴性菌的活性，并且在较小范围内低程度上具有抗诸如肺炎链球菌(Str.pneumoniae)等革兰氏阳性菌的活性。hBD2还显示出体外对酵母白色念珠菌(yeast Candida albicans)的杀灭活性。细菌刺激、TNF-α并且尤其是干扰素γ(IFNγ)诱导hBD3的表达和分泌，这些因素具有共同特性，即都为涉及炎性过程的分子。

β-防御素除了提供有效的、组成型的以及调节的广谱固有抗微生物保护以外，这些分子，尤其是hBD2还具有通过对未成熟树突状细胞和记忆T淋巴细胞的趋化性影响调动免疫应答适应臂(adaptive arm)的能力(Yang et al,Science1999;286:525-528)。

重要的是，有证据表明β-防御素不仅提供抵御由病原微生物引起的感染，而且对调节并维持机体必需的诸如皮肤上、胃肠道和生殖道内的共生微生物生态系统的最佳密度和多样性起关键作用(Ganz,T,Nat Rev Immunol.20033(9):710-20)。

β-防御素的作用方式为在活性浓度下其对宿主细胞基本没有毒性。因此，β-防御素成为用于治疗广泛感染的潜在目标。然而，在重组体系统中生产天然形式的防御素具有技术上的挑战性，导致其产率低。此外，越来越多的证据表明，通过其趋化性作用，β-防御素是有效的炎性化合物(Yang et al,Science1999;286:525-528;Van Wetering et al.Inflamm Res.2002;51(1):8-15;Niyonsaba et al.Curr Drag Targets Inflamm Allergy2003;2(3):224-231)。这些因素一起使得天然防御素不适于治疗应用。

β-防御素是高度盐敏感的(Porter et al.,Infect.Immun.1997;65(6):2396-401;Bals et al.J Clin Invest.1998;102(5):874-80;Valore et al.,J Clin Invest1998;101(8):1633-42;Goldmann et al.,Cell1997;88(4):553-609;Singh et al.,Proc Natl Acad Sci USA95(25):14961-6)。由于该原因，在诸如囊性纤维化的条件下，β-防御素不能提供抗微生物保护，其中，虽然呼吸上皮响应与该疾病状态相关的持续细菌感染而产生大量的β-防御素，但是由于跨呼吸上皮膜的离子转运的不平衡，β-防御素失活，所述不平衡导致增加的阳离子再吸收(尤其是Na⁺)和增加的氯化物分泌Donaldson SH and Boucher RC.Curr.Opin.PuIm.Med.2003Nov;9(6):486-91;Davies JC.Pediatr Pulmonol Suppl.2004;26:147-8)。