專利名稱：：促腎上腺皮質(zhì)激素類似物以及相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及ACTH類似物化合物以及相關(guān)藥物組合物和治療方法。
背景技術(shù)：
：促腎上腺皮質(zhì)素(corticotropin)也稱作促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)，是由垂體腺分泌的主要激素，垂體腺被認(rèn)為是產(chǎn)生多種重要生長類固醇和生理控制類固醇的介質(zhì)。ACTH刺激腎上腺皮質(zhì)。更加具體而言，它刺激糖皮質(zhì)激素如人體中的皮質(zhì)醇(或者嚙齒動物中的皮質(zhì)酮)的分泌，并且很少控制來自腎上腺皮質(zhì)的其它主要類固醇激素醛固酮的分泌。ACTH結(jié)合至腎上腺中表達的MC-2R促腎上腺皮質(zhì)激素受體上。ACTH是響應(yīng)源自下丘腦的促腎上腺皮質(zhì)素釋放激素(CRH)而由垂體前葉分泌的。在垂體腺中，ACTH衍生自大的前體分子阿黑皮素原(POMC)，該前體分子通過特異性肽酶作用而斷裂。ACTH對類固醇合成的影響包括增加膽固醇酯酶、膽固醇向線粒體膜和跨線粒體膜的轉(zhuǎn)運、膽固醇與P450SCC的結(jié)合，因此增加了孕烯醇酮的產(chǎn)生(參見Nussey，S.和S.Whitehead,Endocrinology:AnIntegratedApproach,BIOSScientificPublishersLtd.(2001))。隨后的作用包括誘導(dǎo)類固醇生成酶以及特征為超血管化的顯著結(jié)構(gòu)改變、細(xì)胞過度生長和超常增生。這在ACTH過量分泌較長時間階段后特別明顯。類固醇糖皮質(zhì)激素由腎上腺的束狀帶-網(wǎng)狀帶細(xì)胞(fasciculata-reticulacell)產(chǎn)生，并且作為對血漿促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)水平增加的反應(yīng)而分泌。糖皮質(zhì)激素涉及糖、蛋白質(zhì)和脂肪代謝，已經(jīng)表明其具有抗炎癥特性并且在應(yīng)激過程中過度分泌。過量的糖皮質(zhì)激素會損害腦邊緣系統(tǒng)的海馬區(qū)，海馬區(qū)對于認(rèn)知功能如學(xué)習(xí)和記憶是至關(guān)重要的。參見例如Sapolsky,R.M.，Ann.N.Y.Acad.Sci.746294(1994)；以及McEwen,B.S.，Ann.N.Y.Acad.Sci.746134(1994)。此外，糖皮質(zhì)激素的神經(jīng)毒性以及神經(jīng)危害性在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和衰老以及與海馬損傷相關(guān)的神經(jīng)疾病中具有重要的作用。參見例如deKloet，Ε.R.等人，Ann.N.Y.Acad.Sci.7468(1994)。皮質(zhì)類固醇是在結(jié)構(gòu)上與膽固醇相關(guān)的類固醇激素。這些激素在腎上腺皮質(zhì)合成，并且包括糖皮質(zhì)激素(例如皮質(zhì)類固醇)、鹽皮質(zhì)激素(例如醛固酮)以及弱的雄激素和雌激素。與甲狀腺一樣，腎上腺的功能處于下丘腦(HPT)和垂體(PIT)的控制之下。當(dāng)皮質(zhì)類固醇(天然存在的糖皮質(zhì)激素)水平下降到設(shè)定點時，下丘腦釋放CRH(促腎上腺皮質(zhì)素釋放激素)，CRH刺激促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)從垂體釋放。ACTH是促激素，其刺激皮質(zhì)類固醇的合成和分泌(其對醛固酮的合成/分泌作用最小)以及腎上腺的生長。這里需要能結(jié)合ACTH受體但對皮質(zhì)類固醇分泌的活化降低的化合物，以便例如治療ACTH相關(guān)疾病，包括庫欣綜合征、因皮質(zhì)類固醇過度分泌導(dǎo)致的免疫應(yīng)答受損以及某些腎上腺相關(guān)原因的早產(chǎn)。庫欣綜合征是源自腎上腺皮質(zhì)分泌皮質(zhì)類固醇增加的病癥。腎上腺皮質(zhì)功能亢進可以是ACTH依賴性的，或者不依賴于ACTH的調(diào)節(jié)，例如由腎上腺皮質(zhì)腺瘤癌導(dǎo)致的皮質(zhì)類固醇產(chǎn)生。庫欣綜合征的共因是垂體腺過量產(chǎn)生ACTH。這種在血流中ACTH水平增加一般是因為垂體腺瘤(庫欣病)產(chǎn)生的，但在罕見情況下病因不同。源自垂體腺外位點ACTH產(chǎn)生的庫欣綜合征被稱作異位庫欣綜合征。異位位點實例包括胸腺瘤、甲狀腺髓樣癌、嗜鉻細(xì)胞瘤、胰腺的胰島細(xì)胞瘤以及肺的燕麥細(xì)胞癌。然而，在人中絕大多數(shù)的庫欣綜合征的病因是垂體腺瘤。庫欣綜合征的癥狀包括與未患該疾病的哺乳動物相比體重增加、中心性肥胖、類固醇分泌過多、尿皮質(zhì)醇排泄增加、月亮臉、虛弱、疲勞、背痛、頭痛、陽萎、精神狀態(tài)改變、肌肉萎縮、口渴增加以及尿增加。庫欣綜合征的診斷和治療仍然是一個挑戰(zhàn)(參見Oldfield，Ε.W.等人，N.Engl.J.Med.,325897-905(1991)；Findling,J.W.等人，〃DiagnosisanddifferentialdiagnosisofCushing'ssyndrome,"Endocrinol.Metab.Clin.NorthAm.,30729-47(2001)；Orth,D.N.,“Cushing'ssyndrome,“NEnglJMed.,332=791-803(1995))0對于庫欣綜合征，當(dāng)前還沒有醫(yī)學(xué)治療法。在有經(jīng)驗的專科中心，手術(shù)切除分泌ACTH的垂體微腺瘤的總體治愈率為大約70-80%，但是對于大腺瘤，治愈率僅為大約30%，需要廣泛的手術(shù)切除預(yù)示著對周圍正常垂體組織存在重大風(fēng)險，在大約80%的病理中導(dǎo)致部分或全部的垂體功能減退(Simmons，N.E.等人，“SerumCortisolresponsetotransphenoidalsurgeryforGushingdisease,"J.Neurosurg.,951-8(2001)；Mampalam,Τ.J.等人，〃TranssphenoidalmicrosurgeryforCushing'sdisease:Areportof216cases,“Ann.Intern.Med.,109487-93(1988)；以及Trainer,P.J.等人’“TranssphenoidalresectioninCushing'sdiseaseundetectableserumCortisolasthedefinitionofsuccessfultreatment,"Clin.Endocrinol.,38:73_8(1993))。因此，對于ACTH的來自為散步垂體腫瘤或者異位來源的庫欣綜合征，仍然需要有效且對患者沒有危險的治療法。結(jié)合ACTH受體但對皮質(zhì)醇分泌的活化降低的化合物也可用于治療引起早產(chǎn)的下丘腦_垂體_腎上腺軸。在所有分娩中，大約7-10%存在早產(chǎn)，并且早產(chǎn)在圍產(chǎn)期發(fā)病率和死亡率中占相對大的比例(McCormick，Μ.C,“Thecontributionoflowbirthweighttoinfantmortalityandchildhoodmorbidity,“NEnglJMed.,312=82-90(1985))0由于種種原因，需要預(yù)防自發(fā)流產(chǎn)和早產(chǎn)以及延長女性的妊娠。因為下列原因需要延長妊娠(i)更可能分娩出活的嬰兒；(ii)降低早產(chǎn)兒健康并發(fā)癥的發(fā)生率；以及(iii)減少早產(chǎn)兒接受特別護理(即便是健康的，但由于其大小和生存能力的原因必須接受特別護理)的時間階段。如下所有因素(i)出生存活，(ii)嬰兒健康，以及(iii)嬰兒能在父母照看下能及時出院影響著父母和親戚的幸福和安寧。早產(chǎn)還對社會產(chǎn)生影響，包括因護理過早出生嬰兒而產(chǎn)生的非常巨大的社會經(jīng)濟影響。在農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)業(yè)中，當(dāng)生物在高群體密度下飼養(yǎng)時會更加劃算。然而在哺乳動物、家禽和魚類中，這經(jīng)常導(dǎo)致過量產(chǎn)生腎上腺應(yīng)激激素，這會造成有害的后果，包括免疫功能受損和生長降低。降低這些情況下或者由長時間應(yīng)激產(chǎn)生并且導(dǎo)致不良健康改變(例如免疫功能降低并且對疾病易感)的其它情況下的腎上腺應(yīng)激激素水平也是合乎需要的。多種組合物和方法可用于降低ACTH水平，例如通過精氨酸血管升壓素(AVP)的某些受體。2000年5月3日提出的美國專利號6，380，155涉及某些血管升壓素受體拮抗物組合物用于調(diào)節(jié)ACTH釋放的用途。調(diào)節(jié)ACTH水平以治療ACTH相關(guān)病癥的組合物是合乎需要的，例如能結(jié)合ACTHMC-2R受體但同時降低和消除了ACTH誘導(dǎo)的皮質(zhì)類固醇產(chǎn)生以致于減輕了與ACTH水平提高相關(guān)不良病癥的化合物。發(fā)明簡述提供了多種修飾的促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)肽(“ACTH類似物”)，與未修飾ACTH相比，修飾的ACTH降低和消除了ACTH誘導(dǎo)的皮質(zhì)類固醇的分泌。優(yōu)選地，ACTH類似物還降低了在未修飾ACTH存在下腎上腺膜對皮質(zhì)類固醇的分泌。ACTH類似物化合物優(yōu)選包含帶有一個和多個氨基酸替代的未修飾ACTH中的至少氨基酸1-24。ACTH類似物化合物可包括一個和多個氨基酸替代或者相對于未修飾ACTH氨基酸序列而言為截斷的。未修飾的人ACTH是具有下列序列的39個氨基酸殘基的多肽N-SGrl-Tyr-Ser-Met-Glu5-His-Phe-Arg-Trp-Glyi0-Lys-Pro-Val-Gly-Lys15-Lys-Arg-Arg-Pro-Val20-Lys-Val-Tyr-Pro-Asn25-Gly-Ala-Glu-Asp-Glu30-Ser-Ala-Glu-Ala-Phe35-Pro-LeU-GlU-Phe39-Ac(SEQIDNO.1)，其中N和Ac分別代表分子的氨基和羧基末端。ACTH類似物還可包含這樣的化合物，即包括在序列N-Ser1-Tyr-Ser-Met-Glu5-His-Phe-Arg-Trp-Glyw-Lys-Pro-Val-Gly-Lysi5-Lys-Arg-Arg-Pro-Val20-Lys-Val-Tyr-Pro-Ac(SEQIDNO2)中具有一個和多個替代和修飾的肽的化合物，其中N和Ac分別代表分子的氨基和羧基末端。優(yōu)選的ACTH類似物化合物至少包括帶有一個或多個氨基酸替代的hACTH和mACTH的至少氨基酸殘基1-19、更優(yōu)選hACTH或mACTH的氨基酸殘基1_24。ACTH類似物化合物包括包含帶有一個或多個結(jié)構(gòu)修飾的ACTH序列SEQIDNO:1或SEQIDNO2的化合物，所述修飾導(dǎo)致產(chǎn)生一種或多種下列優(yōu)選的ACTH類似物生物功能(1)與未修飾ACTH相比，降低在ACTH類似物存在條件下腎上腺膜對皮質(zhì)類固醇的分泌，(2)降低在內(nèi)源ACTH存在條件下腎上腺膜對皮質(zhì)類固醇的分泌，以及(3)與未修飾ACTH相比，增加對MC-2R的結(jié)合親和性同時降低對MC-2R受體的活化。優(yōu)選的ACTH氨基酸替代以形成ACTH類似物化合物的實例包括下列的一種或多種(1)保留位置6-9的氨基酸和/或促進或保留MC-2R結(jié)合而在位置1-13處進行的一個或多個氨基酸殘基替代，(2)為了防止或?qū)乖谖恢?5-18處進行酶切斷裂而在位置25-18處進行的一個或多個氨基酸殘基替代，(3)為了使ACTH類似物在位置15-18不包含相鄰的帶堿性側(cè)鏈的氨基酸殘基而在位置15-18處進行的一個或多個氨基酸殘基替代，(4)為延長ACTH類似物的血清半衰期而在位置20-24進行的一個或多個氨基酸殘基替代或截斷，(5)為了與未修飾ACTH肽相比降低在ACTH類似物化合物存在條件下腎上腺膜對皮質(zhì)類固醇的分泌，而在位置20-36處進行的一個或多個氨基酸殘基替代，(6)為了向ACTH類似物化合物提供想要的釋放特性而在位置25-39處進行的一個或多個氨基酸殘基替代或者優(yōu)選截斷，或者(7)將氨基酸殘基25-39截斷，在位置24的氨基酸殘基形成分子的羧基末端。ACTH類似物化合物優(yōu)選結(jié)合ACTH受體，如腎上腺膜中的黑皮質(zhì)素2受體(MC-2R)。更加優(yōu)選地，ACTH類似物化合物不活化或者較弱地活化表達MC-2R的細(xì)胞并且抑制或降低未修飾的內(nèi)源ACTH的作用。在第一個實施方案中，相對于未修飾的人ACTH氨基酸序列而言，多種ACTH類似物化合物可以包括一個或多個氨基酸替代或截斷。例如，包含分離的ACTH類似物肽的組合物可以包括具有至少一種下列氨基酸替代的SEQIDNO2的肽a.SEQIDNO2位置19處的Pro殘基替代成氨基酸Trp；或者b.選自SEQIDNO2的氨基酸殘基16_18的殘基處的一個或多個氨基酸替代，以致于ACTH類似物的氨基酸殘基16、17和18不包括任何兩個相鄰的選自Lys和Arg的氨基酸殘基；并且在SEQIDNO:2的位置16、17或18替代成的一個或多個氨基酸殘基選自Lys、Arg、Gln、Gly、Ala、Val、Leu、Ile以及具有烷基側(cè)鏈的氨基酸類似物(例如We)。任選地，ACTH類似物肽可以包括至少一個Ala、Gly或具有烷基側(cè)鏈的另一個氨基酸(即Val、Leu、lie、包含烷基側(cè)鏈的氨基酸類似物如Nle)以及至少一個Arg殘基，它們在SEQIDNO:2的氨基酸位置15、16、17或18的任何兩個位置進行替代。任選地，ACTH類似物基本上由具有下列氨基酸替代的SEQIDNO2的序列組成SEQIDNO2中位置19處的Pro殘基被氨基酸Trp替代；SEQIDNO2中位置15處的氨基酸選自Lys、Ala和Gln；以及ACTH類似物肽可以在選自SEQIDNO2中的氨基酸殘基16、17和18的殘基處包含一個或多個氨基酸替代，以致于ACTH類似物的氨基酸殘基16、17和18不包括任何兩個相鄰的選自Lys和Arg的氨基酸殘基。優(yōu)選地，ACTH類似物肽在氨基酸殘基6、7、8和9處包括SEQIDNO4的氨基酸序列。ACTH類似物肽還可以在氨基酸殘基15-19處包括SEQIDNO12的氨基酸序列。第一個實施方案還包括具有帶有至少一個氨基酸替代的SEQIDNO:1的肽的ACTH類似物，所述替代例如SEQIDNO1的位置19、26、30或36處的氨基酸殘基替代。ACTH類似物肽也包括具有至少一個下列氨基酸替代的SEQIDNO1的肽a.SEQIDNO=I位置19處的Pro殘基替代成氨基酸Trp；或者b.選自SEQIDNO=I的氨基酸殘基16_18的殘基處的一個或多個氨基酸替代，以致于ACTH類似物的氨基酸殘基16、17和18不包括任何兩個相鄰的選自Lys和Arg的氨基酸殘基；并且在SEQIDNO:1的位置16、17或18替代成的一個或多個氨基酸殘基選自Lys、Arg、Gin、Gly、Ala、Val,Leu,lie以及Nie(或者具有烷基側(cè)鏈的另一個氨基酸類似物)。其它優(yōu)選的ACTH類似物肽包括對SEQIDNO:1或SEQIDNO:2的肽的修飾，以致于ACTH類似物肽在氨基酸殘基15-19處包括SEQIDNO6的氨基酸序列。ACTH類似物肽還包括對一個或多個肽的截斷。ACTH類似物還包括對SEQIDNO1的氨基酸殘基25-39截斷。ACTH類似物肽SEQIDNO:20是特別優(yōu)選的。在一些實施方案中，通過體外血清皮質(zhì)類固醇誘導(dǎo)分析法(SerumCorticosteroidInductionAssay)所測定，與施用SEQIDNO2的肽相比，施用ACTH類似物肽使ACTH所誘導(dǎo)的腎上腺膜產(chǎn)生的皮質(zhì)酮降低至少10%，優(yōu)選降低高達100%。例如，在第二個實施方案中，ACTH類似物是修飾的ACTH肽，其與未修飾ACTH相比降低了在ACTH類似物存在條件下腎上腺膜對皮質(zhì)類固醇的分泌。在一些實施方案中，通過體外血清皮質(zhì)類固醇抑制分析法(SerumCorticosteroidInhibitionAssay)所測定，施用ACTH類似物肽使ACTH所誘導(dǎo)的皮質(zhì)類固醇分泌降低至少10%。在第三個實施方案中，ACTH類似物是修飾的ACTH肽，其降低了在內(nèi)源ACTH存在條件下腎上腺膜對皮質(zhì)類固醇的分泌。在一些實施方案中，提供了組合物，所述組合物包括分離的帶有至少一個氨基酸替代的SEQIDNO:2的ACTH類似物的肽，其中ACTH類似物肽結(jié)合至腎上腺膜并替代下腎上腺膜上的SEQIDN0:2的肽?？赏ㄟ^體外無血清腎上腺競爭結(jié)合分析法(Serum-FreeAdrenalCompetitiveBindingAssay)測定肽的結(jié)合。例如，在第四個實施方案中，ACTH類似物是修飾的ACTH肽，其結(jié)合至腎上腺ACTH受體如MC-2R受體，并優(yōu)選具有增加的MC-2R結(jié)合親和性并且對MC-2R受體的活化降低(與未修飾ACTH相比)。優(yōu)選地，ACTH類似物肽可結(jié)合至腎上腺膜并替代下腎上腺膜上的SEQIDNO:2的肽，其中可通過體外無血清腎上腺競爭結(jié)合分析法測定肽的結(jié)合。最優(yōu)選地，ACTH類似物肽以比SEQIDNO:2的肽高2至少2倍的親和性結(jié)合至MC-2R腎上腺膜。在一些實施方案中，通過體外無血清腎上腺抑制分析法(Serum-freeAdrenalInhibitionAssay)所測定ACTH類似物肽降低了ACTH誘導(dǎo)的腎上腺膜的皮質(zhì)酮的產(chǎn)生。例如，在第五個實施方案中，ACTH類似物化合物可以體外降低外植體組織中由未修飾ACTH對皮質(zhì)類固醇的誘導(dǎo)。ACTH類似物包括在體外無血清腎上腺抑制分析中降低ACTH誘導(dǎo)的腎上腺膜對皮質(zhì)酮產(chǎn)生的肽。在第六個實施方案中，提供了半衰期延長的ACTH類似物。半衰期延長的ACTH類似物被鑒定為通過體內(nèi)檢測的血清皮質(zhì)類固醇濃度所測量的第一種活性高于通過體外活性檢測的皮質(zhì)類固醇的無血清濃度(serum-freeconcentration)所測量第二種活性，其中體內(nèi)活性通過實施例2的血清腎上腺皮質(zhì)類固醇抑制分析法測定，體外活性通過實施例4的體外無血清腎上腺皮質(zhì)類固醇抑制分析法測定。在第七個實施方案中，提供了篩選可阻斷過量ACTH同時維持腎上腺健康狀態(tài)的ACTH類似物的方法。可制備并向患者施用多種ACTH類似物來評估在體內(nèi)對可的松的誘導(dǎo)。在第八個實施方案中，本公開涉及包含ACTH類似物的藥物組合物以及以適于治療與ACTH相關(guān)病有關(guān)癥狀的方式向受試者施用。本文所述的ACTH類似物可以加入到藥物組合物中來治療ACTH相關(guān)病，如人或動物中的ACTH過表達。還提供了產(chǎn)生ACTH類似物以及包含ACTH類似物的相關(guān)藥物組合物的方法。例如，在一個方面，提供了在一類ACTH類似物中篩選可用于阻斷過量ACTH同時維持腎上腺健康狀態(tài)的化合物的方法。ACTH類似物化合物可用于治療與ACTH水平相關(guān)的疾病，例如對ACTH受體(例如MC-2R)調(diào)節(jié)作出響應(yīng)的病。還提供了用于調(diào)節(jié)皮質(zhì)類固醇分泌或皮質(zhì)類固醇水平的化合物?？墒┯肁CTH類似物化合物來治療與ACTH水平調(diào)節(jié)相關(guān)的病，例如降低患者中高水平ACTH的影響而同時維持了腎上腺功能的健康狀態(tài)。例如，ACTH類似物組合物可用于治療ACTH相關(guān)病，例如庫欣綜合征、因皮質(zhì)類固醇過度分泌導(dǎo)致的免疫應(yīng)答受損、引起早產(chǎn)(例如通過下丘腦-垂體-腎上腺軸)以及相關(guān)病。在一個方面，制備并向患者施用多種ACTH類似物來評估在體內(nèi)對可的松的誘導(dǎo)。在另一個方面，提供了治療獸類受試者的方法，例如降低應(yīng)激激素以便利于高群體密度下農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)業(yè)物種健康生長的方法。附圖簡述在附圖中圖1顯示與施用未修飾ACTH后測量的皮質(zhì)酮水平相比，注射多種ACTH類似物化合物后體內(nèi)測量的皮質(zhì)酮水平。圖2比較了施用未修飾ACTH、組合施用ACTH類似物與未修飾ACTH、施用ACTH類似物后再單獨施用未修飾ACTH、以及僅施用ACTH類似物所體內(nèi)誘導(dǎo)的皮質(zhì)酮。圖3是比較未修飾ACTH和ACTH類似物化合物對腎上腺ACTH受體競爭性結(jié)合分析結(jié)果的圖。圖4比較了未修飾ACTH、ACTH類似物與未修飾ACTH的組合、以及單獨的ACTH類似物在體外對外植腎上腺膜中中皮質(zhì)酮的誘導(dǎo)。圖5比較了與未修飾ACTH的活性(即100%)相比，不同的ACTH激動劑化合物體內(nèi)和體外誘導(dǎo)皮質(zhì)酮的活性。發(fā)明詳述除非另外定義，本文所用的所有技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語具有同本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員通常所理解的含義相同的含義。在相沖突的情況下，以本申請文件(包括定義)為準(zhǔn)。優(yōu)選的方法和材料描述如下，但是與本文所述的那些方法和材料相似或等效的方法和材料也可用于實踐或測試本發(fā)明。本文提到的所有出版物、專利申請、專利文獻和其它參考文獻在此全部引用作為參考。本文公開的材料、方法和實施例僅是例證性的，并不是限制性的。如本文所使用，術(shù)語“未修飾促腎上腺皮質(zhì)激素”(“未修飾ACTH”)意思是指由垂體前葉腺體產(chǎn)生的刺激腎上腺皮質(zhì)分泌糖皮質(zhì)激素的肽激素，所述的糖皮質(zhì)激素幫助細(xì)胞通過糖異生作用合成葡萄糖、分解代謝蛋白質(zhì)、動員游離脂肪酸以及抑制變態(tài)反應(yīng)中的炎癥。一種此類激素是皮質(zhì)類固醇，其調(diào)節(jié)糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝。如本文所使用的“皮質(zhì)類固醇”包括人皮質(zhì)類固醇皮質(zhì)醇和嚙齒動物皮質(zhì)類固醇皮質(zhì)酮。在涉及數(shù)量中所使用的術(shù)語“大約”包括相當(dāng)于所述數(shù)量的所述數(shù)量的變化，例如對于預(yù)期的目的或功能而言與所述數(shù)量沒有基本不同的數(shù)量。如本文所使用的命名法“P(x-y)”(其中P是多肽的名稱，X和y是整數(shù))指由稱作“P”的多肽的位置(χ)至位置(y)的連續(xù)氨基酸組成的氨基酸序列。例如，“hACTH(l-24)”指由人ACTH肽從氨基末端開始的殘基1至24組成的24個連續(xù)氨基酸的多肽?！癿ACTH”指鼠ACTH。特別地，hACTH(l-24)和mACTH(l-24)是相同的肽序列。命名法“aXb”(其中a和b是氨基酸的單字母縮寫，X是數(shù)字)指未修飾ACTH肽中“X”位置的氨基酸“a”被替代成氨基酸“b”。例如“(V26F，E30K)mACTH"指從從分子的氨基末端開始第26位的Val被替代成Phe并且第30位的Glu被替代成Lys的39個氨基酸的小鼠ACTH分子。類似地，命名法“αβχX-YδεΦ”(其中α、β、χ、δ、ε和φ代表氨基酸的單字母縮寫，X和Y是數(shù)字)指位置X至Y的連續(xù)氨基酸“αβx”被氨基酸“δεΦ”替代。ACTH類似物化合物包括包含具有一個或多個結(jié)構(gòu)修飾的ACTH序列的化合物，所述修飾提供了一種或多種下列優(yōu)選的ACTH類似物的生物學(xué)功能(1)與未修飾ACTH相比，降低在ACTH類似物存在條件下腎上腺膜對皮質(zhì)類固醇的分泌，(2)降低在內(nèi)源ACTH存在條件下腎上腺膜對皮質(zhì)類固醇的分泌，(3)與未修飾ACTH相比，提高MC-2R結(jié)合親和性同時降低對MC-2R受體的活化。據(jù)認(rèn)為，ACTH類似物化合物通過結(jié)合至黑皮質(zhì)素2受體(MC-2R)、較弱地活化表達MC-2R的細(xì)胞并阻斷內(nèi)源ACTH對MC-2R受體的作用而起作用。用于形成帶有一種或多種期望功能的ACTH類似物化合物的優(yōu)選的ACTH氨基酸替代實例包括(1)保留位置6-9的氨基酸和/或促進或保留MC-2R結(jié)合而在位置1-13處進行的一個或多個氨基酸殘基替代，(2)為了防止或?qū)乖谖恢?5-18處進行酶切斷裂而在位置25-18處進行的一個或多個氨基酸殘基替代，(3)為避免出現(xiàn)兩個相鄰堿性氨基酸而在位置15-18處進行的一個或多個氨基酸殘基替代，(4)為延長ACTH類似物的血清半衰期而在位置20-24進行的一個或多個氨基酸殘基替代或截斷，(5)為了向ACTH類似物化合物提供想要的釋放特性而在位置25-39處進行的一個或多個氨基酸殘基替代或者優(yōu)選截斷，或者(6)將氨基酸殘基25-39截斷，在位置24的氨基酸殘基形成分子的羧基末端。ACTH類似物化合物在第一個實施方案中，相對于未修飾的人ACTH氨基酸序列而言，多種ACTH類似物化合物可以包括一個或多個氨基酸替代或截斷。未修飾的人ACTH是具有下列序列的39個氨基酸殘基的多肽^-Serl-Tyr-Ser-Met-Glu5-His-Phe-Arg-Trp-Gly10Lys-Pro-Val-Gly-LyS15-LyS-Arg-Arg-Pro-Val20-Lys-Val-Tyr-Pro-Asn25-Gly-Ala-Glu-Asp-Glu30-Ser-Ala-Glu-Ala-Phe35-Pro-Leu-Glu-Phe39-Ac(SEQIDNO1)(“hACTH”)，其中N和Ac分別代表分子的氨基和羧基末端。ACTH(l-24)是保守的，因為在許多脊索動物中發(fā)現(xiàn)了ACTH(l-24)，包括人具有如下肽序列=N-Serl-Tyr-Ser-Met-Glu5-His-Phe-Arg-Trp-Gly1c1-Lys-Pro-Val-Gly-Lysi5-Lys-Arg-Arg-Pro-Val20-Lys-Val-Tyr-Pro-Ac(SEQIDNO2)的人ACTH(l-24)(以及與其相同的鼠ACTH的1-24部分(“mACTH(l-24)”)，其中N和Ac分別代表分子的氨基和羧基末端。ACTH類似物化合物可以包括帶有一個或多個氨基酸替代的hACTH(SEQIDNO1)的至少氨基酸殘基1-19，更優(yōu)選氨基酸殘基1-24。優(yōu)選的ACTH類似物化合物包含通過一個或多個氨基酸替代修飾的SEQIDNO:2。ACTH類似物化合物包括包含帶有一個或多個結(jié)構(gòu)修飾的ACTH序列的化合物，所述修飾提供了一種或多種下列優(yōu)選的ACTH類似物的生物功能(1)與未修飾ACTH相比，降低在ACTH類似物存在條件下腎上腺膜對皮質(zhì)類固醇的分泌，(2)降低在內(nèi)源ACTH存在條件下腎上腺膜對皮質(zhì)類固醇的分泌，以及(3)與未修飾ACTH相比，增加對MC-2R的結(jié)合親和性同時降低對MC-2R受體的活化。特別優(yōu)選的ACTH類似物化合物具有對未修飾的人ACTH序列進行的一個或多個下列氨基酸替代(1)保留位置6-9的氨基酸而在位置1-13處進行的一個或多個氨基酸殘基替代，(2)防止或?qū)乖谖恢?5-18上進行酶切斷裂的在這些位點上的一個或多個氨基酸殘基替代，(3)為避免出現(xiàn)兩個相鄰堿性氨基酸而在位置15-18處進行的一個或多個氨基酸殘基替代，(4)為延長ACTH類似物的血清半衰期而在位置20-24進行的一個或多個氨基酸殘基替代或截斷，和(5)為了向ACTH類似物化合物提供延長的血清半衰期(與未修飾ACTH相比，或者與其它ACTH類似物化合物相比)而在位置25-39處進行的一個或多個氨基酸殘基替代或者優(yōu)選截斷。ACTH類似物優(yōu)選包含通過下式(I)描述的多肽(I)N-(AA1"13)-(AA14)-(AA15—18)-(AA19)-Ac其中N和Ac分別指多肽的氨基末端和羧基末端，(AA1-13)指第一個系列的13個連續(xù)氨基酸或氨基酸類似物，(AA14)代表連接到第一個系列羧基末端的氨基酸殘基，(AA15—18)指連接到(AA14)羧基末端的第二個系列的4個連續(xù)氨基酸，(AA19)代表連接到第二個系列羧基末端的氨基酸殘基。式(I)的ACTH類似物還優(yōu)選包含連接到(AA19)-Ac部分的羧基末端的一部分更大分子。ACTH類似物還可包括連接到式(I)的羧基末端(Ac)的另外氨基酸。最優(yōu)選地，ACTH類似物包括連接到式(I)的Ac部分的總共5個另外氨基酸，這樣在ACTH類似物中總共有24個氨基酸。ACTH類似物可以包含對應(yīng)于式(I)的未修飾ACTH的氨基酸序列，優(yōu)選地包括一個或多個氨基酸替代。另外的氨基酸或氨基酸類似物優(yōu)選地被連接到式(I)的(AA19)殘基的羧基末端。式⑴的(AA1—13)-部分代表著式(II)的13個氨基酸的序列(idmmmnh11-AA12-AA13-其具有表1第二行所述的未修飾ACTH氨基酸序列，任選地包括在表1第三行所提供的一個或多個氨基酸替代。未修飾的人ACTH的(AA1—13)-部分具有序列Ser-Tyr-Ser-Met-Glu-His-Phe-Arg-Trp-Gly-Lys-Pro-Val(SEQIDNO:3)。優(yōu)選地，式(II)的AA6-AA7-AA8-AA9-部分具有可任選地被一個或多個其(D)氨基酸類似物替代的未修飾的氨基酸序列His-Phe-Arg-Trp-(SEQIDNO:4)。權(quán)利要求包含分離的ACTH類似物肽或其可藥用鹽的組合物，其中所述ACTH類似物肽具有下式A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15A16A17A18A19A20A21A22A23A24AsnA26AlaGluA29A30SerAlaGluAlaPheA36LeuGluPheR其中A1是Ser或DSer；A2是Tyr或DTyr；A3是Ser或DSer；A4是Met，DMet或Nle；A5是Glu，DGlu，Cys或Asp；A6是His或DHis；A7是Phe，DPhe，DpiodoPhe或D1napthAla；A8是Arg或DArg；A9是Trp或DTrp；A10是Gly，Cys，Lys，Orn，Dab或Dpr；A11是Lys，DLys或Gly；A12是Pro或DPro；A13是Val或DVal；A14是Gly或DGly；A15是Lys，Arg，Ala，Gly，Val，Leu，Ile，Gln，Asn，Glu，Asp，Nle或具有烷基側(cè)鏈的氨基酸；A16是Lys，Arg，Ala，Gly，Val，Leu，Ile，Gln，Asn，Glu，Asp，Nle或具有烷基側(cè)鏈的氨基酸；A17是Lys，Arg，Ala，Gly，Val，Leu，Ile，Gln，Asn，Glu，Asp，Nle或具有烷基側(cè)鏈的氨基酸；A18是Lys，Arg，Ala，Gly，Val，Leu，Ile，Gln，Asn，Glu，Asp，Nle或具有烷基側(cè)鏈的氨基酸；A19是Pro，Trp，或Ala；A20是Val或Ala；A21是Lys，AlaPro或Glu；A22是Val或Ala；A23是Tyr，Ala，Arg或缺失；A24是Pro或Ala；A26是Gly，Val或Phe；A29是Asp或Asn；A30是Glu或Lys；且A36是Pro或Arg；其中，a)R是OH或可藥用鹽部分；且b)Lys和Arg在位置1618不是相鄰氨基酸；且c)位置1519的氨基酸殘基不是AlaLysAlaArgTrp、LysAlaAlaArgTrp、LysAlaArgAlaTrp、AlaAlaAlaArgPro、ArgAlaAlaAlaPro或AlaAlaAlaAlaAlaPro；且d)位置2539的氨基酸殘基任選地缺失；且e)所述肽不是SerTyrSerMetGluHisPheArgTrpGlyLysProValGlyLysArgAlaAlaTrpValLysValTyrProAc(SEQIDNO20)。2.權(quán)利要求1的包含分離的ACTH類似物肽或其可藥用鹽的組合物，其中殘基16-18的一個或多個氨基酸替代不包括任何兩個相鄰的Lys或Arg氨基酸殘基。3.權(quán)利要求1的組合物，其中ACTH類似物肽包含在氨基酸位置15、16、17或18中的任何兩個位置進行替代的至少一個Ala和至少一個Arg殘基。4.權(quán)利要求1的組合物，其中位置15處的氨基酸選自LyS、Ala和Gln；并且位置16、17和18不包括任何兩個相鄰的Lys或Arg氨基酸殘基。5.權(quán)利要求1的組合物，其中在體內(nèi)血清皮質(zhì)類固醇抑制分析法中，ACTH類似物肽的施用使ACTH誘導(dǎo)的皮質(zhì)類固醇的分泌降低至少10%。6.權(quán)利要求1的組合物，其中ACTH類似物肽結(jié)合腎上腺膜并置換所述腎上腺膜上的SEQIDNO:2的肽，其中所述肽的結(jié)合通過體外無血清腎上腺競爭結(jié)合分析法測定。7.權(quán)利要求6所述的組合物，其中ACTH類似物肽以比SEQIDNO:2的肽高至少兩倍的親和性結(jié)合MC-2R腎上腺膜。8.權(quán)利要求2所述的組合物，其中在體外無血清腎上腺抑制分析法中ACTH類似物肽降低了ACTH所誘導(dǎo)的腎上腺膜對皮質(zhì)酮的產(chǎn)生。9.權(quán)利要求1的組合物，其中A19是Pro，TrpjAla；A26是Gly，Val或Phe；A30是Glu或Lys；或A36是Pro或Arg；其中，與在體外血清皮質(zhì)類固醇誘導(dǎo)分析法中包含SEQIDNO:2的肽的組合物造成的ACTH誘導(dǎo)的腎上腺膜的皮質(zhì)酮產(chǎn)生相比，所述ACTH類似物在體外血清皮質(zhì)類固醇誘導(dǎo)分析法中造成ACTH誘導(dǎo)的腎上腺膜的皮質(zhì)酮產(chǎn)生減少至少10%。10.權(quán)利要求9所述的組合物，其中位置16、17和18a)不包括任何兩個相鄰的Lys或Arg氨基酸殘基；并b)選自LyS、Arg、Ala、Gly、Val、Leu、lie、包含烷基側(cè)鏈的氨基酸類似物、Nle、Gln、Asn、Glu禾口Asp。11.權(quán)利要求9的組合物，其中氨基酸殘基25-39缺失。12.權(quán)利要求1的包含分離的ACTH類似物肽或其可藥用鹽的組合物，其中所述ACTH類似物肽具有下式Ser-Tyr-Ser-Met-Glu-His-Phe-Arg-Trp-Gly-Lys-Pro-Val-Gly-Lys-A16-A17-A18-A19-A20-A21-A22-A23-A24-Asn-A26-Ala-Glu-A29-A30-Ser-Ala-Glu-Ala-Phe-A36-Leu-GIu-Phe-R其中A16是Lys或Arg；A17是Lys或Ala；A18是Lys或Ala；A19是Pro，TrpjAla；A20是Val或Ala；A21是Lys,Ala,Pro或Glu；A22是Val或Ala；A23是Tyr，Ala,Arg或缺失；A24是Pro或Ala；A26是Gly，Val或Phe；A29是Asp或Asn；A30是Glu或Lys；且A36是Pro或Arg；其中，a)R是OH或可藥用鹽部分；且b)Lys和Arg在位置16-18不是相鄰氨基酸；且c)位置25-39的氨基酸殘基任選地缺失；且d)所述妝不是Ser-Tyr-Ser-Met-Glu-His-Phe-Arg-Trp-Gly-Lys-Pro-Val-Gly-Lys-Arg-Ala-Ala-Trp-Val-Lys-Val-Tyr-Pro-Ac(SEQIDNO20)。13.權(quán)利要求12的組合物，其中位置19的氨基酸是Trp。14.權(quán)利要求12的組合物，其中所述ACTH類似物肽包含在氨基酸位置15、16、17或18中的任何兩個位置進行替代的至少一個Ala和至少一個Arg殘基。15.權(quán)利要求12的組合物，其中在體內(nèi)血清皮質(zhì)類固醇抑制分析法中所述ACTH類似物肽的施用使ACTH誘導(dǎo)的皮質(zhì)類固醇分泌降低至少10%。16.權(quán)利要求12的組合物，其中氨基酸殘基25-39缺失。17.制造治療ACTH相關(guān)病的藥物的方法，其包括將根據(jù)權(quán)利要求1-16之任一項的ACTH類似物與適宜載體混合的步驟。18.權(quán)利要求17的方法，其中ACTH相關(guān)病的一種癥狀是血液皮質(zhì)類固醇濃度升高。19.權(quán)利要求17的方法，其中ACTH相關(guān)病選自庫欣病、早產(chǎn)、垂體腫瘤以及下丘腦/垂體/腎間(HPI)軸疾病。20.權(quán)利要求17的方法，其中將藥物配制成用于通過注射、吸入或經(jīng)皮吸收施用。21.制造治療ACTH相關(guān)病的藥物的方法，其包括將根據(jù)SEQIDNO20的ACTH類似物與適宜載體混合的步驟。22.權(quán)利要求1-16之任一項中所描述的ACTH類似物在制備用于在有需要的受試者中治療ACTH相關(guān)病的藥物組合物中的用途。23.權(quán)利要求22的用途，其中藥物組合物配制成用于通過注射、吸入或經(jīng)皮吸收向受試者施用。24.權(quán)利要求23的用途，其中藥物組合物配制成用于注射施用，其中所述治療還包括向受試者注射藥物組合物的步驟。25.權(quán)利要求22的用途，其中所述治療還包括在施用藥物組合物之前測定受試者血液皮質(zhì)類固醇水平的步驟。26.權(quán)利要求24的用途，其中藥物組合物通過皮下或靜脈內(nèi)注射。27.權(quán)利要求24的用途，其中所述治療還包括在向受試者注射藥物組合物之前施用降低受試者血液皮質(zhì)類固醇水平的藥物的步驟。28.權(quán)利要求27的用途，其中降低血液皮質(zhì)類固醇水平的藥物包含地塞米松。29.權(quán)利要求22的用途，其中受試者是人。30.權(quán)利要求22的用途，其中藥物組合物包含持續(xù)釋放組合物。31.根據(jù)SEQIDNO:20的ACTH類似物在制備用于在有需要的受試者中治療ACTH相關(guān)病的藥物組合物中的用途。32.對ACTH類似物化合物進行篩選以鑒定與SEQIDNO:2的未修飾ACTH相比誘導(dǎo)腎上腺膜較少的皮質(zhì)類固醇分泌的ACTH類似物化合物的方法，其包括將腎上腺膜與ACTH類似物相接觸的步驟。33.權(quán)利要求32所述的方法，其中篩選方法還包括步驟a.提供第一腎上腺膜和第二腎上腺膜；b.將第一腎上腺膜與包含根據(jù)SEQIDNO:2的未修飾肽的第一個組合物接觸，然后測定與根據(jù)SEQIDNO:2的未修飾肽接觸后由第一腎上腺膜所分泌的皮質(zhì)類固醇的第一個濃度；c.將第二腎上腺膜與包含ACTH類似物的第二個組合物接觸，然后測定與ACTH類似物接觸后由第二腎上腺膜所分泌的皮質(zhì)類固醇的第二個濃度。34.權(quán)利要求33所述的方法，其還包括將第一個分泌的皮質(zhì)類固醇濃度與第二個分泌的皮質(zhì)類固醇濃度相比較的步驟。35.權(quán)利要求34所述的方法，其還包括確定是否第二個化合物誘導(dǎo)的皮質(zhì)類固醇分泌比第一個化合物誘導(dǎo)的皮質(zhì)類固醇分泌少的步驟。36.權(quán)利要求32所述的方法，其中ACTH類似物是根據(jù)SEQIDNO20的ACTH類似物。37.權(quán)利要求32所述的方法，其中第一腎上腺膜和第二腎上腺膜位于受試者中并且皮質(zhì)類固醇的濃度為測定的受試者血液中的濃度。38.權(quán)利要求32所述的方法，其中第一腎上腺膜和第二腎上腺膜是從受試者移出的并且皮質(zhì)類固醇濃度是在無血清介質(zhì)中測定的濃度。全文摘要本發(fā)明的ACTH類似物化合物包括包含帶有一個或多個結(jié)構(gòu)修飾的ACTH肽序列的化合物，所述的結(jié)構(gòu)修飾具有一種或多種下列優(yōu)選的ACTH類似物的生物學(xué)功能(1)與未修飾ACTH相比，降低了ACTH類似物存在情況下腎上腺膜對皮質(zhì)類固醇的分泌、(2)降低在內(nèi)源ACTH存在條件下腎上腺膜對皮質(zhì)類固醇的分泌、和(3)與結(jié)合至MC-2R黑皮質(zhì)素的未修飾ACTH相比，增加對MC-2R的結(jié)合親和性同時降低對MC-2R受體的活化。因此，本發(fā)明的ACTH類似物化合物可用于治療或預(yù)防與ACTH、ACTH受體或皮質(zhì)類固醇分泌相關(guān)的疾病和病癥，例如早產(chǎn)和庫欣病。文檔編號A61P15/06GK101947310SQ20101025350公開日2011年1月19日申請日期2005年10月27日優(yōu)先權(quán)日2004年10月27日發(fā)明者C·哈斯克爾-呂瓦諾,J·I·科斯塔,M·B·布倫南,R·M·多里斯,U·H·霍切格施文德申請人:丹佛大學(xué);佛羅里達大學(xué);俄克拉荷馬州醫(yī)學(xué)研究基金會