Cxcr2-зв’язуючі поліпептиди

Реферат: Винахід стосується поліпептиду, який містить щонайменше два антигензв'язуючих домени імуноглобуліну, де поліпептид спрямований проти хемокінового рецептора CXCR2 або зв'язується з цим рецептором. Винахід також стосується нуклеїнової кислоти, вектору експресії та клітини-хазяїна, здатної експресувати поліпептид за винаходом, а також фармацевтичної композиції, що містить зазначений поліпептид. UA 115027 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід відноситься до поліпептидів, які спрямовані проти хемокінового рецептору CXCR2 або які специфічно зв'язуються із цим рецептором, зокрема, до поліпептидів, здатних модулювати передачу сигналу від CXCR2. Даний винахід також відноситься до нуклеїнових кислот, до векторів та до клітин-хазяїв, здатних експресувати поліпептиди відповідно до винаходу, до фармацевтичних композицій, що містять поліпептиди, та до застосування зазначених поліпептидів і композицій для лікування хронічної обструктивної хвороби легенів (ХОХЛ) та інших захворювань, пов'язаних з порушенням функції CXCR2. Попередній рівень техніки Термін "хронічна обструктивна хвороба легенів (ХОХЛ)" використовується для опису ряду розладів, що характеризуються порушенням прохідності дихальних шляхів, яке, у більшості випадків, є прогресуючим та пов'язане з аномальною запальною відповіддю легенів на токсичні частки, що приводить до деструкції паренхіми легенів та до зниження функції дихальних шляхів (Barnes P.J. et al., 2003, Chronic obstructive pulmonary disease: molecular and cellular mechanisms. Eur. Respir J., 22, 672-688; Barnes P.J. et al., 2004, Mediators of chronic obstructive pulmonary disease. Pharmacol. Rev. 56, 515-548). Хоча за розвиток ХОХЛ відповідальні генетичні фактори та фактори навколишнього середовища, однак, найголовнішою причиною розвитку такого захворювання є паління з рецидивуючою інфекцією легенів, що приводить до прогресуючого погіршення функції легенів. Припинення паління сповільнює прогресування захворювання лише на ранній стадії, а після появи явних симптомів дає незначний ефект. З ХОХЛ зв'язано кілька супутніх патологічних станів, таких як астма, серцево-судинне захворювання, депресія та м'язове виснаження (Mannino DM and Buist S, 2007 Global burden of COPD: risk factors, prevalence and future trends. Lancet, 370, 765-773). Серед хемотаксичних факторів переважають хемокіни, а тому вони відіграють ключову роль у розвитку хронічного запалення легенів при ХОХЛ та у його наступних різких загостреннях. Біологічна активність хемокінів IL-8 (CXCL8), GROα (CXCL1) та ENA-78 (CXCL5) опосередковується двома популяціями рецепторів CXCR1 та CXCR2 клітинної поверхні, які присутні на лейкоцитах та на клітинах багатьох інших типів у організмі. Міграція лейкоцитів опосередковується, головним чином, рецептором CXCR2, який зв'язується з декількома лігандами, включаючи IL-8, GROα, β, γ, ENA-78 та GCP-2. На противагу цьому, CXCR1 селективно активується IL-8 та меншою мірою GCP-2. При цьому, залишається неясним, чи може хемотаксис нейтрофілів людини in vivo опосередковуватися одним або обома рецепторами. Амінокислотна послідовність CXCR2 на 78% гомологічна амінокислотній послідовності CXCR1, та обидва ці рецептора присутні на нейтрофілах з різними профілями розподілу. + Експресія CXCR2 на різних клітинах і тканинах, включаючи CD8 -T-клітини, NK, моноцити, гладкі клітини, епітеліальні клітини, ендотеліальні клітини, клітини гладких м'язів та клітини-хазяї центральної нервової системи, дозволяє припустити, що цей рецептор може відіграти головну функціональну роль як у симптоматичних станах, так і у патофізіології ряду гострих та хронічних захворювань. Активація CXCR2 стимулює зв'язування рецептору з Gi-сімейством білків, що зв'язуються з гуаніновими нуклеотидами, що, у свою чергу, приводить до стимуляції вивільнення внутрішньоклітинних фосфатів інозиту, до підвищення рівня внутрішньоклітинного 2+ Ca та, під дією ERK1/2-залежних механізмів, до фосфорилювання внутрішньоклітинних білків, пов'язаних із прямою міграцією клітин відповідно до градієнта хемокінів. Після активації, CXCR2 фосфорилюється та швидко інтерналізується під дією аррестин/ динамін-залежних механізмів, що приводить до десенсибілізації рецепторів. Цей процес аналогічний процесу, спостережуваному для більшості інших GPCR, але швидкість та ступінь індукованої агоністом інтерналізації CXCR2 вище, ніж швидкість та ступінь інтерналізації, спостережуваної для CXCR1 (Richardson R., Pridgen B.C., Haribabu B, Ali H., Synderman R. 1998 Differential crossregualtion of the human chemokine receptors CXCR1 and CXCR2. Evidence for time-dependent signal generation. J. Biol. Chem, 273, 23830-23836). Довгий час вважалося, що IL-8 є нейтрофільним медіатором запалення при ХОХЛ (Keatings V.M. et al., 1996, Differences in IL-8 and tumor necrosis factor-a in induced sputum from patients with COPD andasthma. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 153, 530-534; Yamamoto C et al. 1997 Airway inflammation in COPD assessed by sputum levels of interleukin-8. Chest, 112, 505-510). При біопсії бронхіальних шляхів, малих дихальних шляхів і паренхеми легенів у пацієнтів з ХОХЛ, спостерігається інфільтрація T-клітин та підвищене число нейтрофілів, особливо у просвітах дихальних шляхів (Hogg J.C. et al., 2004, The nature of small-airway obstruction in chronic obstructive pulmonary disease. N. Eng. J. Med. 350, 2645-2653). Число нейтрофілів збільшується у легких пацієнтів з ХОХЛ, що корелює зі ступенем важкості захворювання (Keatings V.M. et al., 1996, Differences in IL-8 and tumor necrosis factor-α in induced sputum from patients with COPD and 1 UA 115027 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 asthma. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 153, 530-534). Крім того, у мокротинні пацієнтів з ХОХЛ підвищуються рівні TNFα, що приводить до індукування вивільнення IL-8 з епітеліальних клітин дихальних шляхів (Keatings). Концентрація GROα помітно збільшується у індукованому мокротинні та у бронхеоальвеолярному лаважі (БАЛ), взятому у пацієнтів з ХОХЛ, на відміну від концентрації GROα у звичайних курців та у людей, що не палять (Traves SL et al 2002, Increased levels of the chemokines GROα and MCP-1 in sputum samples from patients with COPD. Thorax, 57, 50-595; Pesci A. et al. 1998, Inflammatory cells and mediators in bronchial lavage of patients with COPD. Eur. Respir J. 12, 380-386). GROα секретується альвеолярними макрофагами та епітеліальними клітинами дихальних шляхів у відповідь на TNFα-стимуляцію та селективно активує CXCR2, який має хемотаксичну дію на нейтрофіли та моноцити. У пацієнтів з ХОХЛ спостерігається посилення моноцитарної хемотаксичної відповіді на GROα, яке може бути пов'язане з підвищенням метаболізму або рециклінгу CXCR2 у цих клітинах (Traves S.L. et al., 2004, Specific CXC but not CC chemokines cause elevated monocyte migration in COPD: a role for CXCR2, J. Leukoc. Biol. 76, 441-450). Вірусна та бактеріальна інфекція легенів часто приводить до серйозного загострення захворювання у пацієнтів з ХОХЛ, яке характеризується підвищенням числа нейтрофілів у дихальних шляхах (Wedzicha JA, Seemungal TA., 2007, COPD exacerbations: defining their cause and prevention, Lancet 370 (9589): 786-96). Бронхіальна біопсія пацієнтів з гострим важким загостренням ХОХЛ виявила значне збільшення рівня експресії мРНК ENA-78, IL-8 і CXCR2 (Qiu Y. et al., 2003, Biopsy neutrophilia, neutrophil chemokine and receptor gene expression in severe exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. Am. J. Respir. Crit. Care. Med. 168, 968-975), та підвищену кількість нейтрофілів у мокротинні (Bathoorn E, Liesker J.Jw., Postma DS et al., Change in inflammation in out-patient COPD patients from stable phase to a subsequent exacerbation, (2009) Int. J. COPD, 4(1): 101-9), що дозволяє припустити потенційну роль рецептору CXCR2 у розвитку ХОХЛ та у різкому загостренні цього захворювання. У біоптатах бронхів спостерігається підвищений рівень експресії мРНК CXCR2, та цей рівень експресії корелює із присутністю нейтрофілів у тканинах (Qiu 2003). ENA-78 вивільняється, головним чином, з епітеліальних клітин, при цьому, значне підвищення рівня експресії ENA-78 у епітеліальних клітинах спостерігається при загостренні ХОХЛ (Qiu 2003). Оскільки в дихальних шляхах при ХОХЛ спостерігаються підвищені концентрації IL-8, GROα і ENA-78, та всі три ліганди передають сигнал за допомогою CXCR2, тоді блокування цього загального рецептору селективними антагоністами може слугувати ефективною протизапальною стратегією при лікуванні зазначеного захворювання. ХОХЛ розвивається повільно та поступово прогресує, та прогресування цього захворювання традиційно оцінюють за допомогою тестів на функцію легенів, тобто, спірометричного вимірювання форсованого обсягу видиху в одну секунду (FEV1). Пацієнти з прогнозованим FEV1