CN102548629B - 多特异性受体的改进的纯化 - Google Patents
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Abstract
公开了制备富集与因子结合的受体(通常是分子印迹聚合物,MIP)的组合物的方法,其中所述受体各自特异性结合所述因子上的至少两个不连续位点,所述制备是通过对受体样品进行使用所述因子的第一亲和纯化步骤,其中所述因子上的一个结合位点是受体结合不可及的,并随后对纯化的受体进行使用所述因子的至少一个另外的亲和纯化步骤,其中所述因子上的第二结合位点是不可及的。还公开了治疗、改善或预防选自由苯丙酮尿症(PKU,福兰格氏病)、高苯丙氨酸血症(HPA)、尿黑酸尿症(黑尿病)、酪氨酸血症、高酪氨酸血症、重症肌无力、组氨酸血症、尿刊酸尿症、枫糖尿症(MSUD)、异戊酸血症(异戊酰辅酶A脱氢酶缺乏症)、高胱氨酸尿症、丙酸血症、甲基丙二酸血症和1型戊二酸尿症(GA-1)、半乳糖血症组成的组的疾病的方法,所述方法包括向需要其的患者的胃肠道施用有效量的分子印迹聚合物(MIP)组合物,所述组合物能够结合所述疾病的症状引发剂。
Description
发明领域
本发明涉及复合受体,即能够结合症状引发分子例如氨基酸或碳水化合物上的多个结构的受体的纯化领域。本发明还涉及治疗数种代谢紊乱的方法,在这些代谢紊乱中来源于普通膳食的生物分子在患者体内引发疾病症状。
发明背景
亲和层析是利用层析基质上的分子与该分子的结合配偶体之间的相互作用以从与该分子具有不同亲和力的物质的更大池中或从粗混合物例如发酵储液中选择结合配偶体亚群的方法。
利用分子之间的结合以用于纯化、分析、诊断等目的的方法,例如亲和层析,受到由层析基质上的分子的取向导致的位阻和受到其与基质偶合的方式(经由载体分子、间隔物、接头等)的固有限制。这种限制的后果是仅分子总集的有限部分的不连续结合位点暴露于受体-用于与基质偶合的那些位点不能靠近与被包被的层析基质处于接触状态的结合配偶体。
在许多情况中,由于感兴趣的是结合配偶体的单独一个特定结合特征,这不存在问题。
当开发受体时,无论是所谓的天然受体例如抗体,或合成受体例如分子印迹聚合物(MIP),可溶或不溶的最佳结合单独受体实体-抗体分子或MIP颗粒的选择/分离是提高所得的基于受体的产品的亲和力、特异性、容量等的手段-关于MIP,参考WO 2007/095949其中公开了纯化方法,该纯化方法产生具有提高的对靶分子的结合亲和力和容量的MIP组合物。
然而,存在对进一步提高组合物例如MIP和多克隆抗体的结合特性的需要。
发明概述
当制备靶分子的受体组合物时,与靶分子结合的亲和力或亲合力(avidity)取决于几个因素。相对大的受体分子例如多克隆抗体和MIP与较小的靶在该靶上的几个不同的不连续位点(discrete site)上结合且将靶分子用作层析基质上的捕获剂,其中经由一个特定的官能团连接靶分子的纯化方法将具有的结果是纯化产物不必要结合那个官能团(因为其在与基质偶合之后是结合不可及的)。另一方面,这些多位点结合受体的独特性质是第一轮纯化之后获得的分子将包括至少部分地结合第一轮纯化不可及的位点的受体。所以,如果技术人员设计使用相同靶分子作为捕获剂,但经由不同的官能团结合的另外步骤,进一步富集对第一纯化步骤中的“隐藏结合位点”也显示出适度高特异性的那些受体应该是可能的。
富集与期望靶分子的“特有”部分结合的受体也将是可能的-对于其中官能团经由其与基质的结合而隐藏的每一纯化步骤,将在纯化程序期间排除其结合依赖隐藏官能团的受体-因此,如果靶分子包括与许多其他分子(如氨基酸的情形,其中每一种氨基酸都具有在氨基酸之间结构上相同的N端和C端)共有的非特有官能团,其中每一种非特有官能团依次被隐藏的多步纯化程序将提供与靶分子真正特有的官能团结合的受体组合物。
因此,第一方面本发明涉及制备富集与因子(agent)结合的受体的组合物的方法,其中所述受体各自特异性结合所述因子上的至少两个不连续位点,所述方法包括:
a.提供包含所述受体的样品,
b.对所述样品进行第一亲和层析步骤,其中所述因子用作亲和纯化剂,且其中经由与所述至少两个不连续位点的单个位点结合将所述因子固定在固相或半固相上,
c.回收与所述因子结合的受体,
d.对前述步骤中回收的受体进行至少一个另外的亲和层析步骤,其中所述因子用作亲和纯化剂,且其中经由与所述至少两个不连续位点的另一个位点结合将所述因子固定在固相或半固相上,并回收与所述因子结合的受体,
其中,在每一个所述至少一个另外的亲和层析步骤中,所述至少两个不连续位点的所述另一个位点与已用于前述步骤b和d中将所述因子固定在固相或半固相上的所述至少两个不连续位点的任何一个位点不同。
第二方面,本发明涉及制备富集与因子结合的受体的组合物的方法,其中所述受体各自特异性结合所述因子上的至少两个不连续位点,所述方法包括按照本发明第一方面的方法制备至少两种组合物并随后组合所述至少两种组合物以获得富集与所述因子结合的受体的组合物,其中在制备所述至少两种组合物中的步骤b和d中使用相同因子,且其中:
i.对于至少两种组合物,用于固定到固相或半固相上以制备所述至少两种组合物的每一种的所述因子中的不连续位点的组合不同,和/或
ii.在制备所述至少两种组合物的至少两种的过程中,用于固定到固相或半固相上以制备所述至少两种组合物的每一种的所述因子中的不连续位点的使用顺序(sequential order)不同。
第三方面,本发明涉及治疗、改善或预防选自由苯丙酮尿症(PKU,福兰格氏病高苯丙氨酸血症(HPA)、尿黑酸尿症(黑尿病)、酪氨酸血症、高酪氨酸血症、重症肌无力、组氨酸血症、尿刊酸尿症(urocanic aciduria)、枫糖尿症(MSUD)、异戊酸血症(异戊酰辅酶A脱氢酶缺乏症)、高胱氨酸尿症、丙酸血症、甲基丙二酸血症、1型戊二酸尿症(GA-1)和半乳糖血症组成的组的疾病的方法,所述方法包括向需要其的患者的胃肠道施用有效量的分子印迹聚合物(MIP)组合物,所述组合物能够结合所述疾病的症状引发剂(symptom provoking agent)。有关这一方面该方法中使用的是MIP组合物。
最后,第四方面,本发明涉及制备药物组合物的方法,所述方法包括通过使用本发明第一或第二方面的方法制备组合物并随后将所述组合物与药学上可接受的载体、稀释剂或媒介物混合。
发明公开详述
定义
本文使用术语“受体”以指定显示出对目的因子即靶有亲和力并能够特异性结合目的因子的物质。因此该术语包括通常称作生物受体分子的物质而且包括发挥特异性结合作用的其他分子例如抗体和分子印迹聚合物。关于这点,特异性结合的性质是重要的,且有效地排除结合数种无关靶的物质;然而,不排除受体与看似无关分子结合的交叉反应,因为这一特征要求被该受体结合的两个靶中存在共同的结构元件。通常,特异性结合的特征是与在结合测定中用作阴性对照的一种或多种无关分子的结合相比,对靶有更高的结合亲和力。
“分子印迹聚合物”(MIP)是包含至少部分地与聚合前已被整合到包括交联单体的单体基质中的一种或多种模板分子对应的空穴(或空腔)的聚合物。聚合后得到的聚合物包括形状上与模板分子对应的多个空穴。通常,MIP掩蔽(sequester)成小颗粒,从而促进模板的去除并使部分空穴开放以与类似于模板分子或与模板分子相同的靶分子相互作用。在本说明书和权利要求书中,术语MIP通常是指任何形式的MIP(可溶的以及不溶的),含义是术语“MIP”和“MIPs”可分别与表述MIP颗粒(MIP particle)和MIP颗粒(MIP particles)互换地使用。
将应理解本发明纯化或使用的某些MIP是不溶性分子/实体-这是指例如根据WO 2007/095949中的原理制备的MIP的情况。由于其不溶性限制或阻止其从胃肠道进入身体(例如,进入循环),这些MIP尤其适合作为用于胃肠道中的药物。换句话说,当口服时,用于本发明的不溶性MIP将大体上保持局限于胃肠道直到将其在***物中***出去。
然而,根据本文提供的原理纯化的MIP也可以是可溶性MIP,其在多种不同的应用中是有用的,在这些应用中不是特别关注将MIP局限于胃肠道。
“抗体”是由B淋巴细胞对免疫刺激的应答产生和分泌的可溶性生物分子。在本文上下文中,该术语大多用来指多克隆抗体,即由多个B淋巴细胞克隆产生的抗体的混合物。该术语也可指用于噬菌体展示技术中的由噬菌体颗粒编码并与噬菌体颗粒结合的抗体或抗体片段。根据本发明纯化的抗体可以是任何抗体类型,且可以是例如IgA、IgD、IgE、IgG和IgM类型。另外,非人类的抗体种类例如单链抗体(例如骆驼或羊驼抗体)在该术语的范围内。
在本文上下文中,“靶分子”是受体可与其特异性结合的任何分子,且通常是当最终为某一目的使用受体时,期望纯化的受体应当与其结合的分子。在本文上下文中,当讨论受体与“因子”的结合时,术语“靶分子”与术语“因子”可互换地使用,但应当注意在本发明的方法中使用的“因子”不必要必须与靶分子相同-而是,因子常常是对本文讨论的纯化步骤有用的靶分子的模拟物或衍生物。例如因子可以构成与靶分子相比更大的分子的一部分-例如,如果期望的靶分子是氨基酸,形成蛋白质或肽的一部分的相应的氨基酸残基也可以用作步骤b和d中的因子。例如,可设计纯化工艺以富集结合氨基酸残基的受体,其中纯化中的一个步骤使用其中该氨基酸位于C端的肽,且其中另一步骤使用该氨基酸位于N端的肽-在这种情况下,该因子是纯化步骤中使用的物质,然而认为靶分子是被富集的受体有效结合的物质。
同样地,“模板分子”通常与靶分子/因子相同,但也可以是其模拟物或衍生物(即,具有至少部分地与靶分子的三维结构和组成匹配的相同的三维结构和组成的分子-例如模拟物可由靶分子的片段构成)。模板用作MIP结构中随后将能够结合靶分子的空腔的“发生器”。
还应当注意除了用作模板的那些分子或在本文所述的本发明的方法中用作因子的那些分子,富集受体组合物(例如,MIP组合物)可发挥与其他分子的特异性结合。因此,这些受体组合物可用于可能被筛选以用于结合潜在(且不必要相关)靶分子的文库。这可与噬菌体展示技术比较,其中除了最初用来结合受体分子的抗原,已表明噬菌体表达的受体分子(例如,抗体文库)与完全不同来源的分子结合。例如,在2010年8月9-12日,新奥尔良,洛杉矶的关于分子印迹的第六次国际会议(the 6thInternational Meeting on Molecular Imprinting)上,Ecevit Yilmaz博士(SE)提出了表现出与最初用于MIP合成工艺中的模板分子结构上极其不同的分子的交叉反应的MIP的已发表的实例。另外,Yilmaz博士提出了可用来鉴定对特定靶分子具有亲和力的聚合物组合物的通用MIP文库。这些鉴定之后,可对所选的聚合物进行本专利中所述的亲和纯化工艺并从而得到具有比天然未经纯化的MIP更高的容量的MIP。
“亲和层析”表示其中使用结合在固相支持体(例如层析基质)上的捕获物质的亲和纯化剂,利用受体和结合配偶体之间的特异性结合纯化受体的任何方法。本领域中已知的典型实例是,使用抗体作为偶联到层析珠上的捕获剂以纯化结合抗体的抗原的亲和纯化。将应理解,根据本发明使用的亲和纯化方法是能够纯化具有本文所述的特征的MIP颗粒的那些方法。因此,不溶性MIP的典型亲和纯化方法可以是本领域技术人员已知的膨胀床吸附(EBA)。
在本文上下文中,“固相或半固相”是可用来通过共价或非共价结合锚定捕获剂的任何材料。因此,常规用于制备层析材料的任何材料(塑料聚合物、糖、金属、玻璃、硅石、橡胶等)可用作固相。固相材料可包含允许捕获剂与所讨论的材料偶合的合适官能团。这些衍生材料是蛋白质和其他大分子层析纯化领域中的技术人员已知的。另外,固定相可具有允许捕获相对较大和不溶性颗粒例如MIP(当与单个生物分子例如蛋白质相比时)的任何物理形式。因此,参考下文,固相可以是纤维形式(优选是中空的)、层析基质(优选适合EBA的基质)、珠子(优选可通过磁性手段分离的那些珠子)或任何其他合适的形式。
寡核苷酸是核苷酸的短序列,通常具有至多30个核苷酸的长度,例如至多25个、至多20个、至多19个、至多18个、至多17个、至多16个、至多15个、至多14个、至多13个、至多12个、至多11个、和至多核苷酸残基。该术语覆盖RNA和DNA寡核苷酸两者。
“寡核苷酸衍生物”意在表示衍生的寡核苷酸,其中骨架与寡核苷酸中的基本相同,但其中有在核糖骨架的糖中引入的化学变化,因此该术语将例如序列中包括LNA核苷酸的那些分子包括在其范围内。然而,寡核苷酸衍生物也可以是寡核苷酸的模拟物例如PNA。
本发明第一方面的实施方案
如以上提及,第一方面涉及制备富集与因子结合的受体的组合物的方法,其中所述受体各自特异性结合所述因子上的至少两个不连续位点,所述方法包括:
a.提供包含所述受体的样品,
b.对所述样品进行第一亲和层析步骤,其中所述因子用作亲和纯化剂,且其中经由与所述至少两个不连续位点的单个位点结合将所述因子固定在固相或半固相上,
c.回收与所述因子结合的受体,
d.对前述步骤中回收的受体进行至少一个另外的亲和层析步骤,其中所述因子用作亲和纯化剂,且其中经由与所述至少两个不连续位点的另一个位点结合将所述因子固定在固相或半固相上,并回收与所述因子结合的受体,
其中,在每一个所述至少一个另外的亲和层析步骤中,所述至少两个不连续位点的所述另一个位点与已用于前述步骤b和d中将所述因子固定在固相或半固相上的所述至少两个不连续位点的任何一个位点不同。
因此该原理允许富集初始组合物中的那些受体,所述受体与因子上的结构结合,这些结构包括在第一轮亲和层析中因子的可及部分和在第二轮和任何随后轮次的亲和层析中因子的可及部分两者。
如以上提及,因子可以是较大分子的部分-一个实际的实例是这种情形,其中靶分子是氨基酸例如苯丙氨酸(或参考下文的其他氨基酸)以及包括所述氨基酸的短肽。为了能够富集与所述氨基酸最佳结合的受体,技术人员可制备例如二肽,其中所述氨基酸作为N端氨基酸残基存在且然后在第一纯化步骤中将所述肽偶联到固相或半固相上。为进一步富集,其中在随后的纯化步骤中可将现在所述氨基酸是C端残基的二肽经由其N端偶联到固相或半固相上。组合的步骤将富集与不是唯一参与肽键或构成自由N-端或C-端的所述氨基酸的部分结合的那些受体的组合物。
受体通常选自由分子印迹聚合物(MIP)和多克隆抗体组成的组,其中期望获得这些分子的富集混合物,但是这些受体也可以是例如在其表面上表达抗体片段的噬菌体颗粒群体。实际上,该技术随后包括两轮针对捕获剂的淘选,捕获剂在这两轮中具有不同的取向。因此本发明专门可用于其中与靶分子上相关表面积的密度相比,受体具有相对较大的接触面积的情形。
第一方面的方法可适用于其中受体选自可溶性MIP或不溶性MIP的情形,且在一个实施方案中所述受体是不溶性MIP。在另一个实施方案中,所述受体是可溶性MIP。
在某些实施方案中,所述受体是单特异性多克隆抗体。术语“单特异性”意在是指构成多克隆抗体的不同抗体都特异性结合同一因子。
亲和层析可通过技术人员已知的方法进行。例如,亲和层析可能包括使用流化床***,例如膨胀床吸附***;当受体是不溶性悬浮分子时这是特别有用的。但是,亲和层析也可以是传统的基于柱的层析(包括HPLC和FPLC模式),其对于可溶性受体是特别有用的。
在上述实施方案中,因子可以是具有式H3N+-CH(R)-COO-的化学物质,例如氨基酸,或因子可以是具有至多5个氨基酸残基的肽。氨基酸通常选自苯丙氨酸、酪氨酸、组氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸和赖氨酸。另外,肽通常是其序列中包括选自由苯丙氨酸、酪氨酸、组氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸和赖氨酸组成的组的至少一种氨基酸的肽。在特别的实施方案中,这些氨基酸在肽中作为N端氨基酸和/或C端氨基酸出现。
在其中所述因子是肽的实施方案中,其通常是二肽、三肽、四肽或五肽。
在上述的本发明第一和第二方面的某些其他实施方案中,因子是碳水化合物,例如具有最多10个单糖单元的支链的或线性的低聚糖。因此在某些实施方案中,碳水化合物选自单糖、二糖和三糖。特别感兴趣的碳水化合物是D-半乳糖和乳糖。
另外,因子可以是脂肪酸或脂质;在因子是脂质的情况下,其通常选自由胆固醇、甘油三酯、和胆汁酸或其盐组成的组。
另外,因子可以是寡核苷酸或寡核苷酸衍生物,例如选自由RNA寡核苷酸、DNA寡核苷酸、LNA寡核苷酸、PNA寡核苷酸和混合寡核苷酸组成的组的寡核苷酸或寡核苷酸衍生物。在某些实施方案中,寡核苷酸或寡核苷酸衍生物是混合寡核苷酸,其包括至少一个核糖核苷酸单元或脱氧核糖核苷酸单元和至少一个LNA核苷酸单元或PNA核苷酸单元。
通过使用凝集法而不是亲和层析法,可以可替代地采用所有上述实施方案。在本发明第一方面的这些实施方案中,受体的分离通过凝集获得,其中受体形成多个靶因子之间的“桥”。
实际考虑因素
现在公开的选择/分离工艺可使用负载有由不溶性材料(典型的实例是交联多糖、聚苯乙烯、玻璃等)制成的层析介质(基质)的柱,其中通过官能团借助(通常)共价键将分子(因子)偶联在基质上。因子可以如以上提及的是氨基酸、肽、碳水化合物、胆固醇、胆汁酸、甘油三酯、脂肪酸等。将受体实体的溶液或悬液上样到层析介质(在柱上或在膨胀床***中),且在选择工艺中,对因子的暴露部分有最高亲和力的受体实体或受体分子将与层析介质上的因子结合,且当从柱上洗脱下来时,这将导致提供具有比起始材料更高的亲和力和更高的容量的受体实体或分子的亚群。
如果对来自第一次选择的所选受体实体或分子进行第二次选择,但现在使用相比第一次选择中以不同取向与层析介质偶联的因子,结果将是识别所述因子的两种取向的受体实体或分子的新亚群。这些双重的或串联的所选受体实体或分子将以比来自第一次选择的受体实体或分子亚群更高的亲和力、特异性和容量结合自由的、未结合的因子分子。
一个实例是纯化用苯丙氨酸作为靶聚合的MIP群。由Piletsky和合作者(Piletsky,S.A,Andersson,H和Nicholls,I.A.,Polymer Journal,37(2005)793-796)制备的苯丙氨酸MIP具有三个潜在靶特异性相互作用位点:苯环、氨基和羧基。在使用以苯丙氨酸作为亲和剂的膨胀床吸附(EBA)层析的随后选择或纯化工艺中,苯丙氨酸分子可由氨基或由羧基(或原则上也可由苯基,如果向其提供反应基的话)结合到EBA介质上。但是,如由Piletsky在论文中以示意图形式说明的,MIP可包含与苯基加氨基两者、苯基加羧基、氨基加羧基、或苯基同时加氨基和羧基两者相互作用的结合空穴。如果使用膨胀床吸附或允许通过与靶分子的亲和纯化不溶性颗粒的另一种方法纯化苯丙氨酸MIP,且靶分子经由例如苯丙氨酸的氨基固定在层析基质上,则将选择到具有同时与苯环和羧基最佳结合的MIP。这一MIP亚群可包含主要具有也可与苯环和氨基相互作用的结合空穴的另一个MIP亚群。这种亚-亚群必须具有可与苯环、羧基和氨基同时相互作用的结合空穴。预期包括所有3个官能团的结合具有更高的亲和力和更高的选择性且将为MIP颗粒提供与主要具有仅识别三个潜在相互作用位点中的两个的结合位点即不连续结合位点的MIP颗粒相比更高的结合容量。
在第二个实例中,苯丙氨酸MIP颗粒被研磨至其变得可溶的尺寸。在那种情况下,单独的MIP颗粒将具有与较大的MIP颗粒相比更少的结合空穴和具有以下可能性:给定的颗粒主要具有一种类型的结合空穴,即,可与苯丙氨酸分子上的所有三个官能团相互作用的结合空穴,或与苯丙氨酸的仅两个官能团相互作用的结合空穴等。如在第一个实例中,如果在其中经由氨基将苯丙氨酸固定在层析基质上的第一次纯化之后是其中经由羧基将苯丙氨酸固定在层析基质上的第二次纯化,所得的亚-亚群将主要具有可通过苯环、羧基和氨基与苯丙氨酸相互作用的结合空穴。在其中MIP是可溶的情况下,层析不必要必须是膨胀床吸附层析,而可以是常规的填充床层析。
在第三个实例中,针对具有复杂表位集合和高度立体化学的抗原例如单糖或二糖产生抗体。当将糖因子偶合到层析基质上以亲和纯化抗体时,仅总集的一部分表位被暴露。用所述取向的因子纯化的抗体分子的亚群还可包括识别以所述取向暴露的表位加上当因子取向不同时暴露的表位集的组合的抗体分子的另一亚群。如果将第一亚群上样到具有以另一取向偶联的糖因子的第二层析柱上,可选择到这种第二亚群。这种第二亚群可具有比第一亚群和天然未经纯化的抗体两者更高的亲和力、更高的选择性和更高的结合容量。
本发明第二方面的实施方案
第一方面中所述的本发明的方法得到与包括由用于每一个层析步骤中的所有那些官能团所界定的结合空穴的靶因子上的表面区域结合的受体的富集组合物。
然而,不能排除的是,由于来自因为其不与因子上的两个相关不连续结合位点结合而随后被排除的受体的竞争,一部分的期望多位点结合受体在第一层析步骤中被排除掉。
当根据本发明的原理制备受体的富集组合物时,为了完全利用靶上的多个结合空穴,因此一个有利的方法是在每一步骤中平行地进行多个亲和层析程序,其中不同的程序利用因子借助于因子上的不同不连续位点与层析基质的结合-在此之后,对第一步骤中富集的材料进行随后的步骤,在步骤的程序中仍然使用不同不连续结合位点。最后,汇集来自连续纯化步骤的每个“臂”的富集组合物。这保证每个层析步骤的施加次序不会导致非故意排除实际上能够结合因子上期望的大区域的受体。
这一方法的一个简单版包括使用经由两个不同官能团结合因子:将包含受体分子的样品分成两个部分,对该两个部分都使用本发明第一方面的方法,但是将层析步骤的次序颠倒;最后,汇集所得到的两个富集部分。
更通常构想的本发明的这个第二方面涉及制备富集与因子结合的受体的组合物的方法,其中所述受体各自特异性结合所述因子上的至少两个不连续位点,所述方法包括根据本发明第一方面和其任何实施方案的方法制备至少两种组合物并随后组合所述至少两种组合物以获得富集与所述因子结合的受体的组合物,其中在制备所述至少两种组合物中的步骤b和d中使用相同因子,且其中:
i.对于至少两种组合物,用于固定到固相或半固相上以制备所述至少两种组合物的每一种的所述因子中的不连续位点的组合不同,和/或
ii.在制备所述至少两种组合物的至少两种的过程中,用于固定到固相或半固相上以制备所述至少两种组合物的每一种的所述因子中的不连续位点的使用顺序不同。
这一方面的优选的实施方案是其中当制备至少两种组合物的每一种时,因子中的相同不连续位点被用于固定的那些实施方案,其中至少两种组合物的数目等于至少两个不连续位点的数目,且其中对于至少两种组合物的每一种来讲,用于固定到固相或半固相上以制备所述至少两种组合物的每一种的不连续位点的使用顺序是唯一的。通常,不连续位点的数目是2或3。
本发明第三方面的实施方案
本发明的第三方面涉及治疗、改善或预防选自由苯丙酮尿症(PKU,福兰格氏病)、高苯丙氨酸血症(HPA)、尿黑酸尿症(黑尿病)、酪氨酸血症、高酪氨酸血症、重症肌无力、组氨酸血症、尿刊酸尿症、枫糖尿症(MSUD)、异戊酸血症(异戊酰辅酶A脱氢酶缺乏症)、高胱氨酸尿症、丙酸血症、甲基丙二酸血症、和1型戊二酸尿症(GA-1)、半乳糖血症组成的组的疾病的方法,所述方法包括向需要其的患者的胃肠道施用有效量的分子印迹聚合物(MIP)组合物,所述组合物能够结合所述疾病的症状引发剂。
已知几种先天性代谢错误,其中天然存在的氨基酸代谢的功能障碍导致代谢产物的病理浓度的积累或这些氨基酸自身的积累。对患这些疾病的个体来讲,不得不控制每日摄食以避免这些代谢产物的积累。
典型的实例是疾病苯丙酮尿症。患这种疾病的个体缺乏酶苯丙氨酸羟化酶(PAH)。这种酶是将氨基酸苯丙氨酸代谢成氨基酸酪氨酸所必需的,导致苯丙氨酸聚积在患者体内且被转化成代谢产物苯丙酮酸。如果不治疗,这种情况可能会导致大脑发育问题,导致进行性智力低下,和其他神经方面的问题。如今用低苯丙氨酸饮食的组合治疗苯苯丙酮尿症,其经常与以降低血液苯丙氨酸水平为目标的治疗方案结合以达到安全且无毒的浓度范围。将苯丙氨酸水平降低至安全范围可通过将低苯丙氨酸膳食与药物治疗结合来实现。
本发明提供现有治疗方案的有吸引力的替代方案。通过口服特异性结合苯丙氨酸和含苯丙氨酸的短肽的MIP组合物(通常是由于其不溶性将确定无疑地不能穿过胃肠道粘膜的不溶性MIP),可避免或减少毒性量的苯丙氨酸进入血流。另外,这些MIP在胃肠道中的存在将把游离的苯丙氨酸“拖”到胃肠道粘膜上(通过简单地为胃肠道中的结合的苯丙氨酸提供较大容量),从而降低其血液浓度。
这一特别原理通常适用于多种其他疾病,在这些疾病中由于缺乏代谢酶发生游离氨基酸和/或其代谢产物的积聚。原则上,不溶性MIP的任何组合物在这一方法中是有用的,但是如WO 2007/095949中所表明的,不溶性MIP的典型组合物包括大量的不结合期望靶分子的MIP-结果,这些组合物必须以非常大的量施用,然而根据WO 2007/095949中公开的方法或根据本发明的方法制备的组合物将由于其基本上没有不结合性MIP而有效得多。根据本发明制备的MIP组合物(和根据WO 2007/095949制备的那些组合物)的特别有吸引力的特征是这样的事实:这些MIP将不但结合所讨论的游离氨基酸而且结合在其氨基酸序列中包括相关氨基酸的短肽。因此本发明的该第三方面的重要实施方案使得MIP组合物基本上不含不结合所述症状引发剂的MIP。
因此,通过口服结合相应的靶(即,疾病引发剂)的MIP对以下指出的先天性代谢错误的治疗优选通过使用根据2007/095949中公开的方法制备的不溶性MIP且更优选根据本发明第一和第二方面包括其所有实施方案制备的不溶性MIP的组合物进行。
来源:OMMBID-在线的遗传病代谢和分子基础-(1)第8部分:AMINO ACIDS(氨基酸),(2)第9部分:ORGANIC ACIDS(有机酸),(3)第7部分:CARBOHYDRATES(碳水化合物)。
因此,在本发明第三方面的一个实施方案中,所述疾病是苯丙酮尿症(PKU)且所述症状引发剂是L-苯丙氨酸。
在本发明第三方面的另一个实施方案中,所述疾病是高苯丙氨酸血症(HPA)且所述症状引发剂是L-苯丙氨酸。
在本发明第三方面的另一个实施方案中,所述疾病是尿黑酸尿症且所述症状引发剂是L-苯丙氨酸。
在本发明第三方面的另一个实施方案中,所述疾病是酪氨酸血症且所述症状引发剂是L-苯丙氨酸和/或L-酪氨酸。
在本发明第三方面的另一个实施方案中,所述疾病是高酪氨酸血症且所述症状引发剂是L-苯丙氨酸和/或L-酪氨酸。
在本发明第三方面的另一个实施方案中,所述疾病是重症肌无力且所述症状引发剂是L-组氨酸。
在本发明第三方面的另一个实施方案中,所述疾病是组氨酸血症且所述症状引发剂是L-组氨酸。
在本发明第三方面的另一个实施方案中,所述疾病是尿刊酸尿症且所述症状引发剂是L-组氨酸。
在本发明第三方面的另一个实施方案中,所述疾病是枫糖尿症且所述症状引发剂是L-亮氨酸。
在本发明第三方面的另一个实施方案中,所述疾病是异戊酸血症(异戊酰辅酶A脱氢酶缺乏症)且所述症状引发剂是L-亮氨酸。
在本发明第三方面的另一个实施方案中,所述疾病是高胱氨酸尿症且所述症状引发剂是L-甲硫氨酸。
在本发明第三方面的另一个实施方案中,所述疾病是丙酸血症且所述症状引发剂是L-异亮氨酸和/或L-缬氨酸和/或L-甲硫氨酸和/或L-苏氨酸。
在本发明第三方面的另一个实施方案中,所述疾病是甲基丙二酸血症且所述症状引发剂是L-异亮氨酸和/或L-缬氨酸和/或L-甲硫氨酸和/或L-苏氨酸。
在本发明第三方面的另一个实施方案中,所述疾病是1型戊二酸尿症(GA-1)且所述症状引发剂是L-色氨酸和/或L-赖氨酸。
最后,在本发明第三方面的一个实施方案中,所述疾病是半乳糖血症且所述症状引发剂是D-半乳糖和/或乳糖。
给药方案将取决于MIP组合物和其结合相关疾病引发剂的确切容量、通过治疗待去除的症状引发剂的量和待治疗的个体的体格和年龄。技术人员将能够基于逐个的病例确定相关剂量参数。
关于制剂,根据本发明制备的MIP颗粒可以以任何方便的形式、通常为用于口服的形式包含在悬浮或溶解形式中。在某些实施方案中,简单地将MIP颗粒悬浮于水中,任选地加入现有技术的添加剂以改进口感(对于口服组合物)、颜色、气味、稠度/质地、释放、分布等。将MIP颗粒整合到通过简单混合制备的食料和饮料中也是可能的。
本发明第四方面的实施方案
本发明还涉及药物组合物的制备,所述方法包括根据本发明第一或第二方面的方法制备组合物,并随后将所述组合物与药学上可接受的载体、稀释剂或媒介物混合。方便地制备所述药物组合物以适合口服,当所述组合物包括不溶性MIP颗粒时这将是可行的。然而,如果组合物包括多克隆抗体或可溶性MIP颗粒,制备将遵循用于肠胃外给药的药物制备标准。
Claims (26)
1.结合L-苯丙氨酸的分子印迹聚合物(MIP)在制备用于治疗苯丙酮尿症、高苯丙氨酸血症、尿黑酸尿症、酪氨酸血症或高酪氨酸血症的药物组合物中的用途,所述药物组合物适合于施用到胃肠道。
2.结合L-酪氨酸的MIP在制备用于治疗酪氨酸血症或高酪氨酸血症的药物组合物中的用途,所述药物组合物适合于施用到胃肠道。
3.结合L-组氨酸的MIP在制备用于治疗重症肌无力、组氨酸血症或尿刊酸尿症的药物组合物中的用途,所述药物组合物适合于施用到胃肠道。
4.结合L-亮氨酸的MIP在制备用于治疗枫糖尿症或异戊酸血症的药物组合物中的用途,所述药物组合物适合于施用到胃肠道。
5.结合L-甲硫氨酸的MIP在制备用于治疗高胱氨酸尿症的药物组合物中的用途,所述药物组合物适合于施用到胃肠道。
6.结合L-异亮氨酸和/或L-缬氨酸和/或L-甲硫氨酸和/或L-苏氨酸的MIP在制备用于治疗丙酸血症或甲基丙二酸血症的药物组合物中的用途,所述药物组合物适合于施用到胃肠道。
7.结合L-色氨酸和/或L-赖氨酸的MIP在制备用于治疗1型戊二酸尿症的药物组合物中的用途,所述药物组合物适合于施用到胃肠道。
8.结合D-半乳糖和/或乳糖的MIP在制备用于治疗半乳糖血症的药物组合物中的用途,所述药物组合物适合于施用到胃肠道。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的用途,其中所述MIP的组合物基本不含不结合权利要求1-8中的氨基酸或碳水化合物的MIP。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的用途,其中所述MIP的组合物根据用于制备富集与因子结合的MIP的组合物的方法制备,其中所述MIP各自特异性结合所述因子上的至少两个不连续位点,所述方法包括:
a1.提供包含所述MIP的样品,
b1.对所述样品进行第一亲和层析步骤,其中所述因子用作亲和纯化剂,且其中经由与所述至少两个不连续位点的单个位点结合将所述因子固定在固相或半固相上,
c1.回收与所述因子结合的MIP,
d1.对前述步骤中回收的MIP进行至少一个另外的亲和层析步骤,其中所述因子用作亲和纯化剂,且其中经由与所述至少两个不连续位点的另一个位点结合将所述因子固定在固相或半固相上,并回收与所述因子结合的MIP,
其中,在每一个所述至少一个另外的亲和层析步骤中,所述至少两个不连续位点的所述另一个位点与已用于前述步骤b1和d1中将所述因子固定在固相或半固相上的所述至少两个不连续位点的任何一个位点不同,或包括
a2.提供包含所述MIP的样品,并随后
b2.通过凝集分离结合所述因子的MIP,其中所述MIP桥接多个所述因子。
11.根据权利要求9所述的用途,所述MIP的组合物根据用于制备富集与因子结合的MIP的组合物的方法制备,其中所述MIP各自特异性结合所述因子上的至少两个不连续位点,所述方法包括:
a1.提供包含所述MIP的样品,
b1.对所述样品进行第一亲和层析步骤,其中所述因子用作亲和纯化剂,且其中经由与所述至少两个不连续位点的单个位点结合将所述因子固定在固相或半固相上,
c1.回收与所述因子结合的MIP,
d1.对前述步骤中回收的MIP进行至少一个另外的亲和层析步骤,其中所述因子用作亲和纯化剂,且其中经由与所述至少两个不连续位点的另一个位点结合将所述因子固定在固相或半固相上,并回收与所述因子结合的MIP,
其中,在每一个所述至少一个另外的亲和层析步骤中,所述至少两个不连续位点的所述另一个位点与已用于前述步骤b1和d1中将所述因子固定在固相或半固相上的所述至少两个不连续位点的任何一个位点不同,或包括
a2.提供包含所述MIP的样品,并随后
b2.通过凝集分离结合所述因子的MIP,其中所述MIP桥接多个所述因子。
12.根据权利要求1-8和11中任一项所述的用途,其中所述MIP选自可溶性MIP和不溶性MIP。
13.根据权利要求9所述的用途,其中所述MIP选自可溶性MIP和不溶性MIP。
14.根据权利要求10所述的用途,其中所述MIP选自可溶性MIP和不溶性MIP。
15.根据权利要求10所述的用途,其中所述因子是具有式H3N+-CH(R)-COO-的氨基酸。
16.根据权利要求11、13-14中任一项所述的用途,其中所述因子是具有式H3N+-CH(R)-COO-的氨基酸。
17.根据权利要求12所述的用途,其中所述因子是具有式H3N+-CH(R)-COO-的氨基酸。
18.根据权利要求10所述的用途,其中所述因子选自D-半乳糖和乳糖。
19.根据权利要求11、13-14中任一项所述的用途,其中所述因子选自D-半乳糖和乳糖。
20.根据权利要求12所述的用途,其中所述因子选自D-半乳糖和乳糖。
21.根据权利要求1-8中任一项所述的用途,其中所述MPI的组合物根据用于制备富集与因子结合的MIP的组合物的方法制备,其中所述MIP各自特异性结合所述因子上的至少两个不连续位点,所述方法包括根据权利要求10-20中任一项定义的方法制备至少两种组合物并随后组合所述至少两种组合物以获得富集与所述因子结合的MIP的组合物,其中制备所述至少两种组合物的步骤b1和d1中使用同一因子,且其中:
i.对于所述至少两种组合物,用于固定到固相或半固相上以制备所述至少两种组合物的每一种的所述因子中的不连续位点的组合不同,和/或
ii.在制备所述至少两种组合物的至少两种的过程中,用于固定到固相或半固相上以制备所述至少两种组合物的每一种的所述因子中的不连续位点的使用顺序不同。
22.根据权利要求9所述的用途,其中所述MPI的组合物根据用于制备富集与因子结合的MIP的组合物的方法制备,其中所述MIP各自特异性结合所述因子上的至少两个不连续位点,所述方法包括根据权利要求10-20中任一项定义的方法制备至少两种组合物并随后组合所述至少两种组合物以获得富集与所述因子结合的MIP的组合物,其中制备所述至少两种组合物的步骤b1和d1中使用同一因子,且其中:
i.对于所述至少两种组合物,用于固定到固相或半固相上以制备所述至少两种组合物的每一种的所述因子中的不连续位点的组合不同,和/或
ii.在制备所述至少两种组合物的至少两种的过程中,用于固定到固相或半固相上以制备所述至少两种组合物的每一种的所述因子中的不连续位点的使用顺序不同。
23.根据权利要求21所述的用途,其中当制备所述至少两种组合物的每一种时所述因子中的相同不连续位点用于固定,其中所述至少两种组合物的数目等于所述至少两个不连续位点的数目,且其中对于所述至少两种组合物的每一种来讲,用于固定到固相或半固相上以制备所述至少两种组合物的每一种的所述不连续位点的使用顺序是唯一的。
24.根据权利要求22所述的用途,其中当制备所述至少两种组合物的每一种时所述因子中的相同不连续位点用于固定,其中所述至少两种组合物的数目等于所述至少两个不连续位点的数目,且其中对于所述至少两种组合物的每一种来讲,用于固定到固相或半固相上以制备所述至少两种组合物的每一种的所述不连续位点的使用顺序是唯一的。
25.根据权利要求21所述的用途,其中所述不连续位点的数目为2或3。
26.根据权利要求22-24中任一项所述的用途,其中所述不连续位点的数目为2或3。
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