人糖蛋白激素超激動劑及其用途的制作方法

專利名稱：人糖蛋白激素超激動劑及其用途的制作方法
技術領域：
本發明提供使含有糖蛋白激素受體的細胞成像的方法以及測定干擾修飾的糖蛋白激素與糖蛋白激素受體結合的分析物的方法。本發明還提供向有此需要的個體靶向遞送與修飾的糖蛋白激素偶聯的活性劑(agent)的方法。
背景技術：
促甲狀腺激素(促甲狀腺素，TSH)、絨毛膜促性腺激素(CG)、黃體生成素(促黃體素，LH)和促卵泡激素(促卵泡素，FSH)組成糖蛋白激素家族。每種激素都是兩個非共價連接的亞基α和β的異源二聚體。在同一物種中，α亞基的氨基酸序列在所有激素中都是相同的，而β亞基的序列則是激素特異性的(Pierce and Parsons，Ann.Rev.Biochem.1981，50465-495)。
最初這些激素從垂體前葉(TSH、LH和FSH)和胎盤(CG)中純化出來，已證明它們分別在甲狀腺(TSH受體)和性腺(LH和FSH受體)中激活特異性G蛋白偶聯受體。(Greep等，Anat.Rec.1 936，6526 1-71，Simpson等，Anat.Rec.1950，106247-48，Pierce等，Recent Prog.Horm.Res.1971，27165-212以及Shupnik等，Endocr.Rev.1989，10459-75)。這三種來源于垂體的糖蛋白激素構成了經典垂體-外周靶反饋系統的基礎，并且是甲狀腺和性腺組織發育和分化所必不可少的。(Weetman，N.Engl.J.Med.2000，343123 6-48以及Paschke和Ludgate，N.Engl.J.Med.1997，3371675-81)。
在一些癌癥、自身免疫病癥或生育力病癥中，糖蛋白受體高于正常量，原因可能是基因過度表達。參見例如Meier等，J.Clin.Endocrinol.Metabol.1994，78188-196和Yamamoto等，Hepatology2003，37528-33。目前這些病癥的檢測或診斷通常包括成像或體外測定，其特異性或敏感性比期望的低。需要敏感性和特異性更高的成像、檢測、診斷和測定與糖蛋白激素受體的產生或表達有關的病癥的方法。參見例如Castellani等，Tumori 2003，89(5)560-2和Mendez等，Cancer 2004，100(4)710-4以及Kahn等，Chest 2004，125(2)494-501。
此外，涉及糖蛋白受體自身抗體產生的病癥和與糖蛋白激素有關的病癥的治療沒有靶向期望的組織。相反，這些治療通常引起不期望的副作用。例如用碘131治療甲狀腺癌與造血系統的抑制、甲狀腺危象、胸痛、心動過速、皮疹、蕁麻疹、吞咽困難和脫發有關。參見Drug Facts and Comparisons，Updated Monthly，(March，2004)WoltersKluwer Company，St.Louis，Missouri。需要更有效的方法治療這些病癥并提供更有效的治療活性劑靶向遞送方法。

發明內容
本發明提供使含有糖蛋白激素受體的細胞成像和檢測其的方法以及測定干擾修飾的糖蛋白激素與糖蛋白受體結合的分析物的方法。本發明還提供向有此需要的個體靶向遞送與修飾的糖蛋白激素偶聯的活性劑的方法。
本發明提供使含有糖蛋白激素受體的細胞成像的方法，所述方法包括給予個體修飾的糖蛋白激素和檢測所述修飾的糖蛋白激素，其中所述修飾的糖蛋白激素具有相對于野生型糖蛋白激素而言增加激素活性的至少一個突變。
在一些實施方案中，所述方法提供使含有糖蛋白激素受體的細胞成像的方法，其中所述細胞是癌細胞或指示自身免疫病癥的細胞。在一些實施方案中，所述成像方法提供在所述個體中檢測到所述修飾的糖蛋白激素水平升高指示癌細胞或自身免疫病癥的存在。在本發明的一些實施方案中，使含有糖蛋白激素受體的細胞成像的方法提供所述修飾的糖蛋白激素是被標記的。在一些實施方案中，所述方法提供在個體中檢測到一些標記的修飾的糖蛋白激素指示癌細胞或自身免疫病癥的存在。
本發明還提供向有此需要的個體中表達糖蛋白受體的細胞遞送活性劑的方法，所述方法包括給予所述個體與修飾的糖蛋白激素偶聯的活性劑，所述修飾的糖蛋白激素具有相對于野生型糖蛋白激素而言增加激素活性的至少一個突變。所述方法也被稱為靶向遞送活性劑的方法。
本發明還提供檢測生物樣品中干擾修飾的糖蛋白激素與糖蛋白受體結合的分析物的方法，所述方法包括(i)使所述樣品與修飾的糖蛋白激素接觸，所述修飾的糖蛋白激素具有相對于野生型糖蛋白激素而言增加激素活性的至少一個突變，和(ii)檢測信號，其中所檢測的信號的存在或量指示干擾修飾的糖蛋白激素與糖蛋白受體結合的分析物的存在與否。在一個實施方案中，所述方法提供要檢測的信號是與生物樣品中的糖蛋白受體結合的修飾的糖蛋白激素的存在或量。在一些實施方案中，所述方法提供檢測第二信號例如cAMP或類固醇(例如孕酮)的存在或量。
在一些實施方案中，所述方法提供分析物的檢測，其中所述分析物是糖蛋白受體的抗體或其片段。在一些實施方案中，所述方法此外還提供檢測糖蛋白激素受體細胞外結構域的抗體或其片段。在一些實施方案中，所述方法提供檢測其中分析物是野生型糖蛋白激素的分析物。在一些實施方案中，所述方法提供所述糖蛋白受體可以是TSH受體、FSH受體、LH受體、CG受體或它們的組合。
本發明的方法包括使用修飾的糖蛋白激素。在一些實施方案中，所述方法提供所述修飾的糖蛋白激素可以是本文描述的修飾的促甲狀腺激素(TSH)、修飾的促卵泡激素(FSH)、修飾的黃體生成素(LH)或修飾的絨毛膜促性腺激素(CG)。
附圖簡述

圖1是描述TSH受體(TSHR)介導的向甲狀腺癌細胞遞送各種治療活性劑的示意圖。
具體實施例方式
用于本發明的方法的所述修飾的糖蛋白激素相對于野生型糖蛋白激素而言活性增強。所述修飾的糖蛋白激素的相對活性(例如效價)與野生型糖蛋白激素相比至少高約3倍至約6倍。此外，所述修飾的糖蛋白激素對糖蛋白受體具有高親和力。在本發明中可利用修飾的糖蛋白激素的這些屬性提供使與糖蛋白激素相關病癥有關的細胞成像、檢測其和測定其的改進方法以及向與糖蛋白激素相關病癥有關的細胞遞送活性劑的改進方法。
本發明提供使含有糖蛋白激素受體的細胞成像和檢測其的方法以及測定干擾修飾的糖蛋白激素與糖蛋白受體結合的分析物的方法。本發明還提供向有此需要的個體靶向遞送與修飾的糖蛋白激素偶聯的治療活性劑的方法。
A.成像方法在一個實施方案中，本發明提供使含有糖蛋白激素受體的細胞成像的方法，所述方法包括給予個體修飾的糖蛋白激素，所述修飾的糖蛋白激素具有相對于野生型糖蛋白激素而言增加激素活性的至少一個突變。成像和檢測激素的方法可以是本領域技術人員已知的任何方法。通常使用的成像方法包括例如核磁共振成像(MRI)、X射線、計算機斷層顯像(CT)、正電子發射斷層顯像(PET)、乳房X線照相術和超聲波。
已經描述了利用基本的放射學技術使個體成像的方法，例如″Textbook of Radiology and Imaging″，Sutton and Livingstone，7thEdition，(2 Volume set)，Churchill Livingstone(Elsevier Sciences)，London.2002；″A Concise Textbook of Radiology，″Armstrong andWastie(eds.)Amold Publishing(The Thomson Corporation)，Scarborough，Ontario，Canada，2001；″Walter & Miller′s Textbook ofRadiotherapy，″Bomford and Knuckler，6th Edition，ChurchillLivingstone(Elsevier Sciences)，London，2001中描述，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。另參見Bottomley，Comput.Radiol.1984，8(2)57-77；Dixon，Radiology 1984，153(1)189-94；Daley and Cohen，Cancer Res.1989，49(4)770-9；Ellis等，Clin.Radiol.2001，56(9)691-9；Paushter等，Med.Clin.North Am.1984，68(6)1393.421；Blecher，Aust.Fam.Physician 1983 12(6)449-50，452；Bragg，Cancer 1977，40(1Suppl)500-8；Moseley，Br.Med.J.(Clin.Res.Ed.)1982，284(6323)1141-4；Lentle and Aldrich，Lancet 1997，350(9073)280-5；Weber等，Strahlenther Onkol.1999，75(8)356-73；Hanbidge，Can.J.Gastroenterol.2002，16(2)101-5；Miles，Eur.Radiol.2003，Suppl 5M134-8；Prigent-Le Jeune等，Eur.J.Nucl.Med.Mol.Imaging 2004，Feb 19[Epub ahead of print]；DeSimone等，Gynecol.Oncol.2003，89(3)543-8以及Goldenberg等，J.Clin.Oncol.1987，5(11)1827-35，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。
可以使用任何合適的成像或檢測方法，此外還取決于個體病癥或疑似病癥的性質、成像組織以及期望功能性(生理性)成像還是結構性(解剖性)成像。在一些實施方案及其它方案中，所述成像方法提供在個體中檢測到一些標記的修飾的糖蛋白激素或在個體中檢測到修飾的糖蛋白激素水平升高指示選自甲狀腺癌、突眼性甲狀腺腫、橋本氏甲狀腺病、卵巢癌、子宮癌、宮頸癌、子宮內膜癌、肺癌、畸胎瘤、乳癌、睪丸癌或垂體腫瘤的癌細胞或自身免疫病癥的存在。
成像方法可以主要分為提供個體結構或解剖信息的方法和提供個體功能或生理信息的方法。結構成像提供骨或組織成分的形狀，以確定例如是否有某些元件的異常結構或破壞。腫瘤或癌細胞的存在可以表現為結構變化。較新類型的結構成像提供組織不同部分的化學組成以確定是否有正在進行的損害或異常生化過程(例如癌細胞的存在或生長)。參見例如Bonilha等，Med.Sci.Monit.2004，10(3)RA40-6，epub 2004 Mar 01；Ballmaier等，Psychiatry Res.2004，15；130(1)43-55；Ballmaier等，Biol.Psychiatry，2004，55(4)382-9；Cha，Magn.Reson.Imaging Clin.N.Am.2003，11(3)403-13以及Kopelman等，Hippocampus，2003；13(8)879-91，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。
功能成像是相對新的技術，其旨在確定特定的組織或器官是否行使特定的功能性任務。該技術能夠利用多種生理過程包括例如血流和與血流變化相關的活性(即腫瘤的存在或生長)以及監測對化療的反應。參見例如Takeuchi等，J.Med.Invest.2004，51(1-2)59-62；Otsuka等，J.Med.Invest.2004，51(1-2)14-9；Martincich等，Breast Cancer Res.Treat.2004，83(1)67-76；Cohen和Goadsby，Curr.Neural.Neurosci.Rep.2004，4(2)105-10以及Lewis等，Eur.J.Neurosci.2004，19(3)755-60，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。
不受任何理論的束縛，預期特別是特定亞群的個體將受益于本發明的方法。這些個體是糖蛋白激素受體結合降低的個體，該糖蛋白激素受體結合降低是由于該受體的突變使得糖蛋白激素結合和/或糖蛋白激素表達降低。預期高親和力糖蛋白類似物，例如本文所述的修飾的糖蛋白將至少部分克服活性劑在這些亞群個體中的成像和靶向遞送的限制。
在一些實施方案中，所述個體是哺乳動物。在優選的實施方案中，所述個體是人。
一般而言，放射學方法如核磁共振成像(MRI)、X射線、計算機斷層成像(CT)、乳房X線照相術和超聲波提供個體的結構或解剖信息。放射學方法如核醫學、放射性核素成像和正電子發射斷層顯像(PET)提供個體的功能或生理信息、。結構成像和功能成像都在本發明的范圍之內。
在本發明的一個實施方案中，成像方法提供所述修飾的糖蛋白激素是被標記的(即使用造影劑)。可以使用任何標記物或造影劑。參見Minato等，J.Comput.Assist.Tomogr.2004，28(1)46-51；Antoch等，JAMA 2003，290(24)3199-206；Brinker，Rev.Cardiovasc.Med.2003；4Suppl SS19-27；el-Diasty等，J.Urol.2004，171(1)31-4；Williams等，Int.J.Oral Maxillofac.Surg.2003，32(6)65 1-2；Follen等，Cancer 2003，98(9 Suppl)2028-38，Behrenbruch等，Med.ImageAnal.2003，7(3)311-40，Knopp等，Mol.Cancer Ther.2003，2(4)419-26，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。所述標記物可以是本領域技術人員已知的任何標記物。在一個實施方案中，所述標記物可以是不透射線標記物、放射性標記物、熒光標記物或順磁標記物。不透射線標記物是對X射線或其它輻射(如MRI)不透過的標記物，通常根據其重量克分子滲透濃度(高或低)、結構(單聚或二聚環結構)和離子趨勢(非離子或離子)分類。
X射線照相術造影劑通常是吸收X射線的染料，使含有它們的器官在與周圍組織對比下可見。高重量克分子滲透濃度造影劑的溶液重量克分子滲透濃度為1200-2400mOsm/kg水，并且是離子單體。低重量克分子滲透濃度造影劑分為離子二聚體(即碘克酸)、非離子單體或非離子二聚體。由于毒性較低，非離子單體正成為更加優選的造影劑。非離子二聚體大部分仍處于開發階段，但由于它們的粘度接近血漿，因此臨床用途有限。低重量克分子滲透濃度造影劑的重量克分子滲透濃度為約290-860mOsm/kg水。造影劑最重要的特征是碘含量。碘的相對較高的原子量提供足夠的放射密度以與周圍組織形成放射顯像對比(radiographic contrast)。參見Drug Facts and Comparisons，Updated Monthly，(March，2004)Wolters Kluwer Company，St.Louis，Missouri，該文獻以其全部內容引入本文作為參考。


根據Drug Facts and Comparisons，Updated Monthly，(March，2004)Wolters Kluwer Company，St Louis，Missouri，p.2003改編。
在一個實施方案中，所述不透射線標記物是離子試劑或非離子試劑。可獲得多種離子試劑和非離子試劑，并且它們可用于本發明的方法中。例如離子試劑可以是泛影酸葡甲胺30％、泛影酸葡甲胺60％、泛影酸葡甲胺66％以及泛影酸鈉10％、泛影酸鈉50％、碘他拉葡甲胺30％、碘他拉葡甲胺43％、碘他拉葡甲胺60％、碘羥拉酸葡甲胺39.3％和碘羥拉酸鈉19.6％或它們的組合。在一個實施方案中，所述非離子試劑可以是例如釓雙胺、釓特醇、釓弗塞胺、碘克沙醇270、碘克沙醇320、碘海醇140、碘海醇180、碘海醇240、碘海醇300、碘海醇350、碘帕醇41％、碘帕醇51％、碘帕醇61％、碘帕醇76％、碘普胺150、碘普胺240、碘普胺300、碘普胺370、碘佛醇34％、碘佛醇51％、碘佛醇64％、碘佛醇68％、碘佛醇74％或它們的組合。
核磁共振成像的造影劑是影響縱向或自旋點陣(T1)時間或橫向或自旋-自旋馳豫時間(T2)的順磁試劑。順磁造影劑通常通過降低保留造影劑的組織的T1或T2值并增強信號強度來起作用。參見DrugFacts and Comparisons，Updated Monthly，(March，2004)WoltersKluwer Company，St.Louis，Missouri以及Physicians′Desk ReferenceMedical Economics Data，Montvale，N.J.1993，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。任何影響T1或T2時間的試劑可用于本發明的方法中。在一個實施方案中，本發明方法中使用的順磁試劑可以是例如非莫西德(FERIDEX I.V.Berlex)、釓噴酸二葡甲胺(MAGNEVIST，Berlex)、錳福地吡三鈉(TESLASCAN，Nycomed)或它們的組合。
核醫學涉及放射性同位素的使用，單獨使用或與有一些生物功能的生物分子(放射性藥物)結合使用，通常用于研究體內生理變化。本文使用的術語放射性同位素、放射性藥物和放射性核素可以互換使用。放射性藥物通常以靜脈注射(例如靜脈內)給予個體。一旦注射后，放射性藥物參與在各器官和組織中發生的生理過程。然后成像系統檢測放射性發射(通常貝塔(β)或伽馬(γ)射線)以產生圖像。臨床上有用的放射性同位素的實例是碘131(I131)和锝99m(Tc99m)。
所述放射性核素通常將是穩定復合物如螯合物的形式。這些診斷試劑的體內生物分布可以經適當的標準外部(即非侵入性)方法分析。在優選的實施方案中，所述放射性核素標記物是I131或Tc99m。
放射性核素通常發射貝塔(β)或伽馬(γ)射線。I131發射約90％β射線和約10％γ粒子，物理半衰期約為8天。Tc99m發射γ射線，半衰期為約6小時。給予例如Tc99m標記的抗體后，放射性核素的生物分布可以通過已知的方法用γ照相機掃描患者來檢測。因此Tc99m在靶點的蓄積被容易地顯像。參見Toohey，Radiographics 2000；20533-546；Kostakoglu等，RadioGraphics 2003，23315-340；Saremi等，RadioGraplaics 2002，22477-490；Intenzo等，RadioGraphics 2001，21957-964；Ranger，RadioGraphics 1999，19481-502；Simpkin，RadioGraphics 1999，19155-167；Janoki and Kerekes，Acta Physiol.Hung1992，79(2)183-96；Hoefnagel，Anticancer Drugs 1991，2(2)107-32；Hoefnagel，Eur.J.Nucl.Med.1991，18(6)408-31；Gatley等，ActaRadiol.Suppl.1990，3747-11；Ott，Br.J.Radiol.1989，62(737)421-32；Andersen，Cerebrovasc.Brain Metab.Rev.1989，1(4)288-318以及Miraldi，Int.J.Radiat.Oncol.BioL Phys.1986，12(7)1033-9，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。
除I131或Tc99m之外，本領域技術人員已知的任何放射性同位素都可用于本發明的方法中。其它放射性核素和螯合物可以包括例如Co57、Co58、Cr51、F18FDG、Ga67、氯化In111、In111噴替酸鹽(DTPA)、In111羥基喹啉(喔星)、In111卡羅單抗噴地肽、In111英西單抗噴替酸鹽、In111噴曲肽、In111沙妥莫單抗噴地肽、I123、I125碘酞酸鹽、I125人血清白蛋白(RISA)、I131碘馬尿酸鹽、I131碘甲基去甲膽固醇(NP-59)、I131間碘苯甲胍(MIBG)、Kr81m氣體、p32磷酸鉻、p32磷酸鈉、Ru82、Sm153lexidronam(Sm-153 EDTMP)、Sr89、Tl201和Xe133。
放射性核素的任何螯合物都可用于本發明的方法中。例如，雖然Tc99m高锝酸鹽是臨床使用的最常見形式的Tc99m，但是也可以獲得其它形式的Tc99m，它們也在本發明的范圍之內，例如Tc99mDMSA(二巰基琥珀酸)、Tc99m阿西肽、Tc99m阿莫西單抗、Tc99m白蛋白膠體、Tc99m比西酯(ECD)、Tc99m地普奧肽、Tc99m地索苯寧(DISIDA)、Tc99m依沙美肟(HMPAO)、Tc99m葡庚糖酸鹽、Tc99m人血清白蛋白(HSA)、Tc99m二甲苯雙酸(HIDA)、Tc99m大顆粒白蛋白(MAA)、Tc99m甲溴苯寧、Tc99m美羅酸鹽(MDP)、Tc99m巰替肽、Tc99mNofetumomabMerpentan、NR-LU-10、Tc99m奧昔膦酸鹽(HDP)、Tc99m噴替酸鹽(DTPA)、Tc99m焦磷酸鹽(PYP)、Tc99m紅細胞(RBC)、Tc99mSestamibi、Tc99m二巰丁二酸鹽(DMSA)、Tc99m硫膠體(SC)、Tc99mTeboroxime或Tc99m替曲膦。
其它可以獲得的成像、診斷或造影劑，優選可商購獲得的成像、診斷或造影劑可以用于本發明的方法中。優選可商購獲得的用于診斷、檢測和評價甲狀腺和性腺病癥的試劑。這些試劑包括例如普羅瑞林(THYPINONE，Abbott等)、促甲狀腺素α(THYROGEN，Genzyme)或戈那瑞林(FACTREL，American Home Products)或它們的組合。
在一些實施方案中，所述方法提供檢測未標記的修飾的糖蛋白激素。本領域技術人員可以進行未標記的修飾的糖蛋白激素的檢測。對于成像方法如CT和MRI而言，任選使用造影劑或標記物。使用非增強(noncontrast)CT或MRI時，組織間的差異(組織對比)可以基于組織密度進行觀察。對于非增強CT，組織對比由接受檢查的組織的密度變化提供。密度較大的組織(如骨、異物或腫瘤)在CT上顯示為白色，而密度較小的組織(如空氣或水)顯示為黑色。在非增強MRI中，各組織的T1和T2馳豫時間決定組織對比(即影像的黑或白)。對于超聲波，高密度組織如骨或腎結石反射回聲，因此在超聲影像上顯示為白色。空氣如腸中的空氣也反射回聲，所以腸的邊緣在超聲影像上也顯示為白色。因此，密度很大不同的物質(如空氣、骨)在超聲影像上可顯示為亮白色。用非增強成像方法檢測到非標記的修飾的糖蛋白激素的能力特別是在本文提供的具體實施方式
的教導下在本領域技術人員的能力范圍之內。
B.遞送活性劑的方法本發明提供向有此需要的個體中表達糖蛋白受體的細胞遞送活性劑的方法，所述方法包括給予所述個體與修飾的糖蛋白激素偶聯的活性劑，所述修飾的糖蛋白激素具有相對于野生型糖蛋白激素而言增加激素活性的至少一個突變。所述向細胞遞送(即靶向遞送)活性劑的方法可以使用任何合適的活性劑，取決于個體疾病或疑似疾病的性質。所述活性劑可以是細胞保護化合物、抗體、藥物、敏化劑(sensitizer)、生物反應調節劑、放射性核素、毒素、病毒或它們的組合。
在一些實施方案中，所述靶向遞送的方法用于治療患有與糖蛋白受體表達異常有關的病癥或疑似病癥的患者。在一些實施方案中，所述靶向遞送的方法用于診斷或檢測與糖蛋白受體表達異常有關的病癥。在一些實施方案中，所述靶向遞送的方法可以與包括放射和/或手術(如垂體的經蝶骨手術、乳房縮小成形術、乳房切除術、子宮切除術等)在內的其它治療、診斷方法或臨床手段聯合使用。
在一些實施方案中，所述方法提供恢復癌細胞的分化。不受任何理論的束縛，假設本文所述修飾的糖蛋白激素與糖蛋白激素受體之間的高親和相互作用可能促進遺傳物質的遞送。在一些實施方案中，遺傳物質可以與修飾的糖蛋白激素偶聯以向癌細胞進行靶向遞送。該遺傳物質的攝取可以增加受體的數目并恢復細胞分化。還假設修飾的糖蛋白激素向癌細胞的遞送，如修飾的TSH向甲狀腺癌細胞的遞送將增加TSH受體的數目并刺激或恢復細胞分化。
不受任何理論的束縛限制，預期特別是特定亞群的個體將受益于本發明的靶向遞送方法。這些個體是糖蛋白激素受體結合降低的個體，該糖蛋白激素受體結合降低是由于該受體的突變使得糖蛋白激素結合和/或糖蛋白激素表達降低。預期高親和力糖蛋白類似物，例如本文所述的修飾糖蛋白將至少部分克服將活性劑提供給這些亞群個體的限制。
在一些實施方案中，所述個體是哺乳動物。在優選的實施方案中，所述個體是人。
在一個實施方案中，所述方法提供靶向遞送活性劑，其中所述活性劑是細胞保護化合物。細胞保護化合物是保護或降低細胞損傷發生率或嚴重程度的化合物。可商購獲得的細胞保護化合物包括美司鈉(MESNEX，Bristol-Myers Squibb)、阿米斯丁(ETHYOL，Alza)、右丙亞胺(ZINECARD@，Pharmacia&Upjohn)和亞葉酸(多個制造商)。美司鈉是用于降低接受高劑量環磷酰胺的個體中出血性膀胱炎發生率的化合物。細胞保護化合物阿米斯丁用于降低與反復給予順鉑有關的蓄積性腎毒性和用于減輕正經歷手術后放療的患者中中度至重度口干燥癥的發病率。阿米斯丁還用于保護肺成纖維細胞免受紫杉醇的破壞作用。右丙亞胺用于降低與個體中給予阿霉素相關的嚴重心肌病的發生率。特別地，用阿霉素治療例如轉移性乳癌的女性已經累計接受劑量為300mg/m2的阿霉素是給予右丙亞胺的優選個體。在治療骨肉瘤中給予甲氨喋呤治療后和在患有轉移性結腸直腸癌的個體中給予5-氟尿嘧啶后給予亞葉酸援救。在本發明的優選實施方案中，所述方法可以使用細胞保護化合物美司鈉、阿米斯丁、右丙亞胺、亞葉酸或它們的組合。
此外，本發明還提供向表達糖蛋白受體的細胞靶向遞送活性劑的方法。在一個實施方案中，所述活性劑可以是用于治療各種癌癥的任何藥物，如天然或合成雌激素、雌激素受體調節劑、孕激素、雄激素、促性腺激素釋放激素、性激素抑制劑、二膦酸鹽、糖皮質激素、甲狀腺激素、抗甲狀腺藥、碘劑、溴麥角環肽、烷化劑、抗代謝藥、抗有絲分裂劑、表鬼臼毒素、抗腫瘤抗生素、抗腫瘤激素、鉑配位復合物、蒽二酮(anthracenedione)、取代脲、甲基肼衍生物、DNA拓撲異構酶抑制劑、類視黃醇、卟吩姆、米托坦或它們的組合。
在一個實施方案中，所述活性劑可以是用于治療癌癥的任何藥物。在一些實施方案中，所述癌癥可以是甲狀腺癌、垂體腺瘤(如腫瘤)、肺癌、畸胎瘤或雄性或雌性生殖系統癌癥(如子宮內膜癌、子宮癌、宮頸癌、乳癌、睪丸癌)。在優選的實施方案中，所述活性劑可以是氯米芬、非那司提、丙基硫氧嘧啶、甲巰咪唑、博萊霉素、長春新堿、長春堿、順鉑、絲裂霉素、異環磷酰胺、環磷酰胺、阿霉素、紫杉醇、氟尿嘧啶、卡鉑、表柔比星、六甲密胺、長春瑞濱、米托蒽醌、潑尼松或它們的組合。
也可以使用已知的增強某些抗癌藥物和放射性藥物的細胞毒性作用的藥物。這些藥物通常被稱為敏化劑。增強各種治療藥物(如抗癌藥)活性的敏化劑的實例是S-(3-氨基-3-羧丙基)-S-丁基硫氧亞氨和鈣通道阻斷劑如維拉帕米和地爾硫。參見美國專利4,628,047和Important Advances in Oncology 1986，DeVita等，Eds.，J.B.LippincottCo.，Philadelphia，pages 146-157(1986)，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。本領域已知的其它敏化劑有甲硝唑、米索硝唑、某些2-氨磺酰基-6-硝基苯甲酸衍生物、3-硝基吡嗪的2，6二取代衍生物以及某些異吲哚二酮化合物。參見美國專利4,647,588、4,654,369、4,609,659和4,494,547，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。
在一些實施方案中，所述活性劑可以是生物反應調節劑。任何生物反應調節劑都可用于本發明的范圍內。用于本發明方法中的生物反應調節劑的實例包括但不限于干擾素α、干擾素β、干擾素γ、腫瘤壞死因子、淋巴細胞毒素、白介素1、白介素2、白介素3、白介素4、白介素5、白介素、p53或它們的組合。
在一些實施方案中，所述活性劑可以是細胞信號轉導途徑調節劑。所述糖蛋白分別在甲狀腺(TSH受體)和性腺(LH受體和FSH受體)中激活特異性G蛋白偶聯受體(Greep等，Anat.Rec.1936，65261-71；Simpson等，Anat.Rec.1950，106247-48；Pierce等，Recent Prog.Harm.Res.1971，27165-212以及Shupnik等，Endocr.Rev.1989，10459-75)。在一些實施方案中，所述細胞信號轉導途徑可以是G蛋白途徑。參見Penela等，Cell Signal 2003，15(11)973-81。所述細胞信號轉導途徑可以是本領域技術人員已知的任何細胞信號轉導途徑。參見例如Krymskaya，Cell Signal 2003，15(8)729-39、Fung等，Cell Signal2003，15(6)625-36；Yamamoto等，Cell Signal 2003，15(6)575-83；Marino等，Cell Signal 2003，15(5)511-7；Rochette-Egly，Cell Signal2003，15(4)355-66，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。在一些實施方案中，所述細胞信號轉導途徑可以是cAMP/蛋白激酶A(PKA)途徑或蛋白激酶C(PKC)途徑。
在一些實施方案中，所述活性劑可以是考福新或其它cAMP/蛋白激酶A(PKA)途徑調節劑。參見例如Woo等，Neurosci.Lett.2004，19；356(3)187-90以及Johnston等，J Neurochem.2004，88(6)1497-508。在一些實施方案中，所述細胞信號轉導途徑可以是星形孢菌素、佛波酯或其它的蛋白激酶C(PKC)活性調節劑。在一些實施方案中，所述活性劑可以是類固醇或非甾體抗炎藥如吲哚美辛或其它前列腺素/白細胞三烯合成的調節劑。參見例如Sasson等，Biochem.Biophys.Res.Commun.2003，28；311(4)1047-56；Paik等，Adv.Exp.Med.Biol.2002，507503-8以及Pouplana等，J.Comput.Aided Mol.Des.2002，16(10)683-709。
在一些實施方案中，所述活性劑可以是抗體。所述抗體可以是單克隆抗體或多克隆抗體。在一些實施方案中，所述抗體可以是人源化抗體。
在一些實施方案中，所述抗體可以是嵌合構建體。嵌合抗體的制備和使用例如在美國專利6,693，176；6,420,113；6,329,508；6，120,767；5,807,548；5,750,078和5,637,288中有描述，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。用于本發明的方法中的嵌合單克隆抗體可以以任何方法包括通過重組DNA技術來制備。一般參見Robinson等，PCT專利公開PCT/US86/02269；Akira等，歐洲專利公開184，187；或Taniguchi，M.，歐洲專利公開171,496，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。在一些實施方案中，所述抗體可以是抗體的功能性片段，例如Fab1、Fab2等。
可用于本發明方法的毒素的實例是蓖麻毒素、相思豆毒素、白喉毒素、假單胞菌外毒素A、核糖體滅活蛋白和真菌毒素如單端孢霉烯族毒素。單端孢霉烯族毒素是一種由不完全菌綱土壤真菌產生的或者由Baccharus megapotamica中分離的真菌毒素(Bamburg，Proc.Molec.Subcell Bio.1983，841-110；Jarvis和Mazzola，Acc.Cheni.Res.1982，15338-395，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考)。可以使用治療有效的修飾毒素或其片段如通過遺傳工程或蛋白質工程技術制備的毒素。
用于本發明的方法中的放射性核素如前所述。
在一些實施方案中，所述方法此外還提供靶向遞送與修飾的糖蛋白激素偶聯的病毒。反轉錄病毒可以是適合于本發明方法的任何病毒。在一些實施方案中，所述病毒可以是腺病毒、反轉錄病毒、慢病毒、它們的組合或片段。參見例如美國專利6,399,385；6428,790和6,710,037，其描述各種病毒及其片段的用途。在一些實施方案中，所述病毒可以是表達活性劑如糖蛋白激素受體或p53的反轉錄病毒。在一些實施方案中，所述反轉錄病毒與修飾的糖蛋白激素偶聯并與活性劑如碘化鈉共輸送體(NIS)、毒素或p53偶聯，如圖1所示。
本發明的方法此外還提供靶向遞送與修飾的糖蛋白激素偶聯的活性劑。可以使用任何使活性劑與修飾的糖蛋白激素偶聯或連接的方法。例如以前描述了多種不同的可裂解的連接體。參見美國專利4,618,492、4,542,225和4,625,014，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。從這些連接體基團釋放活性劑的機理包括通過光不穩定鍵的輻射和酸催化水解。美國專利5,563,250公開了含有特異化學結構的連接體的免疫綴合物，其中連接在體內裂解，釋放原型化合物(放射性藥物、藥物、毒素等)，該文獻以其全部內容引入本文作為參考。連接體在微酸性pH下易于裂解，認為其在運輸至靶細胞的胞質中的過程中被裂解，從而在靶細胞內釋放生物活性化合物。美國專利4,671,958包括了對含有連接體的免疫綴合物的描述，所述連接體在體內靶點處被患者補體系統的蛋白水解酶裂解，該文獻以其全部內容引入本文作為參考。
已經描述了其它的偶聯或連接方法。例如連接體分子可商購獲得，如可從Pierce Chemical Company，Rockford，Illinois獲得的連接體。參見Pierce 1986-87 General Catalog，第313-354頁，該文獻以其全部內容引入本文作為參考。與抗體偶聯的方法(參見例如美國專利4,671,958和4,659,839，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考)和將放射性核素金屬螯合物、毒素和藥物與蛋白質連接或偶聯的方法是已知的。參見例如歐洲專利公開188,256；美國專利4,671,958、4,659,839、4,414,148、4,699,784、4,680,338、4,569,789和4,590,071；Borlinghaus等，Cane.Res.474071-4075，Aug.1，1987；Foran，BestPract.Res.Clin.Haematol.2002，15(3)449-65以及Fotiou等，Eur.J.Gynaecol.Oncol.1988，9(4)304-7，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。鑒于已報道大量使各種放射性診斷化合物、放射性藥物、藥物、毒素和其它活性劑與蛋白質偶聯的方法，本領域技術人員將能夠確定將給定活性劑與修飾糖蛋白連接的合適方法。
在本發明的另一個實施方案中，每個修飾的糖蛋白激素可以有相同或不同的連于其上的活性劑。可以使用選自放射性核素、藥物、毒素、病毒、細胞保護化合物、抗體、敏化劑和生物反應調節劑的活性劑的任何合適組合。
C.檢測分析物的方法在一個實施方案中，所述方法提供檢測生物樣品中干擾修飾的糖蛋白激素受體結合的分析物，所述方法包括(i)使所述樣品與修飾的糖蛋白激素接觸，所述修飾的糖蛋白激素具有相對于野生型糖蛋白激素而言增加激素活性的至少一個突變，和(ii)檢測信號，其中所檢測的信號的存在或量指示干擾修飾的糖蛋白激素與糖蛋白受體結合的分析物的存在與否。
在一個實施方案中，所述檢測分析物的方法是競爭性結合測定法。競爭性結合測定法基于在與受體結合活性劑(如抗體、受體、轉運蛋白)反應中標記配體與未標記配體之間的競爭。IUPACCompendium of Chemical Terminology，1997，第二版；“CompetitiveProtein Binding Assays”Odell和Daughaday，W.H.Lippincott，1972以及“Principles of Competitive Protein-binding Assays”Odell和Franchimont，P.John Wiley&Sons Inc.，1983，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。參見美國專利6,537,1760，該文獻以其全部內容引入本文作為參考。
在一些實施方案中，所述信號是樣品中與糖蛋白受體結合的修飾的糖蛋白激素的存在或量。在一些實施方案中，所述方法使用第二信號的檢測，例如cAMP或類固醇(如孕酮)存在或量的檢測。在一些實施方案中，所述信號是三磷酸肌醇或磷酸肌醇途徑中的其它成分的存在、不存在或量。在一些實施方案中，所述信號是細胞內鈣的存在或量或鈣依賴性激酶的活性或它們的組合。在一些實施方案中，所述信號是蛋白激酶B(PKB)或者血清/糖皮質激素誘導的激酶(SgK)的存在、量或活性。
在一些實施方案中，所述方法使用生物樣品中的完整細胞。在一些實施方案中，所述方法僅使用細胞的一部分，例如細胞膜。
在一些實施方案中，所述方法提供檢測分析物，其中所述分析物是糖蛋白受體細胞外結構域的抗體。例如循環中促甲狀腺素受體的細胞外結構域與突眼性甲狀腺腫的病因學有關。參見Fan等，Autoimmunity 1993，15(4)285-91；Seetharamaiah等，Thyroid 1999，9(9)879-86；Kikuoka等，Endocrinology 1998，139(4)1891-8；Cho，JKorean Med.Sci.2002，17(3)293-301以及Cornelia等，Biochemistry2001，40(33)9860-9，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。這些受體片段可以使抗TSHR抗體滴度增高。不受任何理論的束縛，認為本文所述修飾的糖蛋白激素的高親和力以及糖蛋白受體抗體的高特異性可能與糖蛋白受體片段較高特異性和較高親和結合，這提供了檢測這些受體片段的改進方法。此外，使用高親和力糖蛋白類似物和糖蛋白受體的細胞外結構域的比較測定法可以提供檢測和測定抗細胞外結構域抗體的敏感工具。對這些細胞外結構域受體片段和受體特異性抗體的檢測可以為例如突眼性甲狀腺腫提供早期檢測。在一些實施方案中，所述方法可以監測突眼性甲狀腺腫或防止突眼性甲狀腺腫的進展。在一些實施方案中，對這些與受體片段結合的修飾的糖蛋白激素抗體的檢測可以診斷、檢測或解釋特發性不育癥。參見例如Kubo等，Endocrin.J.2000，47(2)197-201；Mimura等，Endocr.J.2001，48(2)255-60以及Kung等，J.Clin.Endocrinol.Metab.2001，86(8)3647-53，其討論了甲狀腺抗體與生育力和受孕之間的關系，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。
如上所述，不受任何理論的束縛，預期特定的一小亞群個體將從本發明的方法中受益最大。這些個體是糖蛋白激素受體結合降低的個體，該糖蛋白激素受體結合降低是由于突變使得糖蛋白激素結合和/或糖蛋白激素表達降低。預期高親和力糖蛋白類似物，例如本文所述的修飾糖蛋白將至少部分克服活性劑在這些亞群個體中靶向遞送的限制。
在一些實施方案中，所述測定法可以在溶液中進行。在一些實施方案中，所述測定法中的一個或多個組分可以固定在固相上。塑料表面、微粒、磁性顆粒、濾膜、聚合物凝膠材料和其它固相底物都可以用作固相。參見例如6,664,114；6,589,798；6,479,296以及6,294,342，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。使本發明提供的測定方法自動化是可能的。
在本發明的方法中，溫育的方式(即使生物樣品與修飾的糖蛋白激素接觸以及檢測前的后續處理的方法)不重要。例如，在一些測定法中，生物樣品與結合競爭劑接觸后需要去除上清液。在其它測定法中，生物樣品與結合了結合競爭劑的固相接觸后通常需要洗滌步驟。本發明的方法不限于任何一種溫育方式。
本發明的方法中使用的生物樣品可以來自于任何動物液體，包括但不限于全血、血清、血漿、尿、唾液、脊髓液或排泄物。
D.修飾的糖蛋白激素如上所述，成像、活性劑的靶向遞送以及測定方法都使用修飾的糖蛋白激素。野生型糖蛋白激素結構中的某些氨基酸殘基可以用其它氨基酸殘基替代而不顯著負性影響糖蛋白激素的活性，在很多情況下甚至增強糖蛋白激素的活性。美國專利6,361,992；美國專利申請10/057113(2002年1月25日遞交)、09/813398(2001年3月20日遞交)和美國臨時專利申請號_____(代理人案卷號56815-5001 PR)(2004年3月19日遞交)以及PCT公開00/17360、97/42322和96/06483中描述了這些修飾的糖蛋白激素。
在一個實施方案中，所述修飾的糖蛋白在α亞基中具有至少一個、至少兩個、至少三個、至少四個或至少五個被另一個氨基酸殘基取代的確定的氨基酸殘基。在一個實施方案中，所述修飾的糖蛋白在β亞基中具有至少一個、至少兩個、至少三個、至少四個或至少五個被另一個氨基酸殘基取代的確定的氨基酸殘基。在一些實施方案中，所述修飾的糖蛋白激素是修飾的TSH、修飾的FSH、修飾的LH或修飾的CG。
在一些優選的實施方案中，本發明提供使用修飾的TSH進行成像、靶向遞送和測定的方法，所述修飾的TSH在α亞基中在選自11、13、14、16、17、20和22的位置上含有至少一個、至少兩個、至少三個、至少四個或至少五個堿性氨基酸。在一些優選的實施方案中，本發明提供使用修飾的TSH進行成像、靶向遞送和測定的方法，所述修飾的TSH在β亞基的1、6、17、58、63、66、69和81各位置上含有至少一個、至少兩個、至少三個、至少四個、至少五個、至少六個、至少七個或至少八個堿性氨基酸。在一些實施方案中，所述堿性氨基酸是賴氨酸或精氨酸。
在一些優選的實施方案中，本發明提供使用修飾的TSH進行成像、靶向遞送和測定的方法，所述修飾的TSH在α亞基的13、14、16、17、20、21、22、66、68、73、74和81的位置上含有至少一個、至少兩個、至少三個、至少四個、至少五個、至少六個、至少七個、至少八個、至少九個、至少十個、至少十一個或至少十二個堿性氨基酸。在一些優選的實施方案中，本發明提供使用修飾的TSH進行成像、靶向遞送和測定的方法，所述修飾的TSH在β亞基的2、4、14、63、64、67和69的位置上含有至少一個、至少兩個、至少三個、至少四個、至少五個、至少六個、至少七個堿性氨基酸。在一些實施方案中，所述堿性氨基酸是賴氨酸或精氨酸。
E.本發明的方法所包括的病癥如上所述，糖蛋白激素家族來源于垂體前葉，在各種組織特別是甲狀腺和生殖系統的器官中對糖蛋白激素受體發揮它們的作用。與共享這一垂體-下丘腦軸的糖蛋白激的改變有關的病癥的相關性，特別是乳癌與甲狀腺病癥的相關性是已知的。參見Mittra，Br.Med.J.1976，1257-259；Ito和Maruchi，Lancet 1975，21119-1121；Kapdi和Wolfe，JAMA 1976，2361124-1127；Rasmusson等，J.Cancer Clin.Oncol.1987，23553-556；Mittra和Haysward，Lancet 1974，1885-888；Shering等，Eur.J.Cancer Prev.1996，5504-506；Maruchi等，Mayo Clin.Proc.1976，51263-265；Lemmarie和Baugnet-Mahieu，Eur.J Cancer Clin.Oncol.1986，22301-307；Moossa等，Ann.R.Coll.Surg.1973，53178-188；Kurland和Annegers Lancet 1976，1808；Anker等，Scand.J.Clin.Lab Invest.1998，58103-107；Smyth等，J.Clin.Endocrinol，Metabol.1996，81937-941；Goldman，Epidemiology Rev.1990，1228-30；McTheman等，Cancer Res.1987，47292-294；Ron等，Br.J.Cancer 1984，4987-90；Gogas等，Eur.J.Surg.Oncol.2001，27626-630；Myhil等，Acta Endocrinol.1966，51290-300；Giani等，J.Endocr.Metab.1986，81990-994；Smyth等，Clin.Endocr.Metab.1988，832711-2716；Smyth，J.Endocrinol.Invest.2000，2342-43；Davies，J.Clin.Endocrinol.Metabol.1994，791232-1238；Dumont和Maenhaut，Baillieres Clin.Endocrinol.Metabol.1991，5727-753；Spitzweg等，J.Clin.Endocrinol Metab.1998，831746-1751以及Kilbane等，J.Endocrinol.1998，156323，這些文獻以其全部內容引入本文作為參考。
在一個實施方案中，本發明的方法此外還提供使含有糖蛋白激素受體的細胞成像。在一個實施方案中，含有糖蛋白激素受體的細胞是在諸如甲狀腺癌、突眼性甲狀腺腫、橋本氏甲狀腺病、卵巢癌、宮頸癌、子宮內膜癌、肺癌、畸胎瘤、乳癌、睪丸癌或垂體腫瘤等病癥中存在的細胞。所述方法提供使與甲狀腺疾病有關的病癥包括自身免疫病癥以及影響垂體-下丘腦軸或性腺組織的癌癥的成像。
此外，本發明還提供向有此需要的個體中表達糖蛋白受體的細胞遞送活性劑的方法。在一個實施方案中，表達糖蛋白受體的細胞是存在于諸如甲狀腺癌、突眼性甲狀腺腫、橋本氏甲狀腺病、卵巢癌、宮頸癌、子宮內膜癌、肺癌、畸胎瘤、乳癌、睪丸癌或垂體腫瘤等病癥中的細胞。所述方法提供將活性劑遞送給患有或疑似患有與甲狀腺疾病有關的病癥包括自身免疫病癥以及影響垂體下丘腦軸或性腺組織的癌癥的個體。
此外，本發明還提供測定干擾修飾的糖蛋白激素與糖蛋白激素受體結合的分析物的方法。在一個實施方案中，干擾修飾的糖蛋白激素與糖蛋白激素受體結合的分析物的存在與可能與諸如甲狀腺癌、突眼性甲狀腺腫、橋本氏甲狀腺病、卵巢癌、宮頸癌、子宮內膜癌、肺癌、畸胎瘤、乳癌、睪丸癌、垂體腫瘤、排卵功能障礙、黃體期缺陷、不明原因的不育癥、男性因素不育癥、時間限制性受孕(time-limitedconception)或自然流產等病癥有關。所述方法提供在來自患有或疑似患有與甲狀腺疾病有關的病癥包括自身免疫病癥和影響垂體-下丘腦軸或性腺組織的癌癥的個體的生物樣品中檢測分析物，這些都在本發明的范圍之內。此外，所述方法提供在來自患有或疑似患有與不育癥或難以受孕或維持妊娠有關的病癥的個體的生物樣品中檢測分析物。
F.給藥、組合物和劑量所述修飾的糖蛋白激素或其組合物可以以任何合適的保證循環中生物利用度的途徑給藥。腸胃外給藥途徑包括靜脈內(IV)、肌內(IM)、皮內、皮下(SC)和腹膜內(IP)注射可以獲得最佳效果。但是也可以使用其它給藥途徑。例如可以通過口服給藥途徑(包括但不限于口服、口含和舌下途徑)經胃腸道吸收來完成，條件是使用適宜的制劑(如腸溶衣)以避免活性成分例如在口腔粘膜、胃和/或小腸的不適環境中降解或使降解降至最低。在一些情況下，例如胃腸道成像時則不需要吸收。在這些情況下，所述修飾的糖蛋白激素不從胃腸道吸收。或者，可以使用經粘膜組織給藥如經陰道和直腸給藥途徑以避免胃腸道內的降解或使降解降至最低。或者，所述修飾的糖蛋白激素或其組合物可以經皮給藥(例如經真皮給藥)或經吸入給藥。應理解優選的途徑可能隨個體的條件、年齡、總體健康狀況、疑似病癥和要進行的成像類型而變化。
所述修飾的糖蛋白激素或其組合物的實際給藥量將隨給藥途徑和給藥目的(如成像或靶向遞送活性劑)而變化。考慮個體的年齡、總體健康狀況和病情，本領域技術人員(如放射科專家或腫瘤專家)能夠確定給藥量。參見Remingtons Pharmaceutical Sciences，MackPublishing Co.(A.R.Gennaro ed.1985)。
本領域技術人員可以確定放射性核素的劑量。放射性核素的劑量以所發射的放射能表示。放射性核素可以以約0.01至約1000mCi的劑量給予個體。在優選的實施方案中，放射性核素的劑量為約0.1至約500mCi。在更優選的實施方案中，放射性核素的劑量為約1至約100mCi。在更優選的實施方案中，放射性核素的劑量為約5至約80mCi。在最優選的實施方案中，放射性核素的劑量為約50mCi。參見Tuttle等，Thyroid 1995，5(4)243-7；Degrossi等，Eur.J.Clin.Pharmacol.1995，48(6)489-94以及DiRusso和Kearn，Surgeiy 1994，116(6)1024-30，這些文獻引入本文作為參考。
6.實施例以下是如何將治療活性劑遞送至甲狀腺癌細胞，特別是TSH受體(TSHR)介導的遞送至甲狀腺癌細胞的預測性實施例。圖1提供描述表面上具有促甲狀腺素受體(TSHR)的甲狀腺癌細胞的示意圖。修飾的糖蛋白激素鑒別為高親和力TSH類似物，用兩個連接的表示亞基的灰色橢圓表示，其與偶聯或表達碘化鈉共輸送體(NIS)、TSHR、毒素或p53的反轉錄病毒偶聯。在該情況下，修飾的TSH的高親和力提供與TSHR的特異性結合。因此將偶聯的活性劑遞送至甲狀腺癌細胞附近以發揮它們期望的作用。
在一種情況下，TSH類似物與大大減少的TSH受體池之間的高親和相互作用可能恢復癌細胞分化。在一種情況下，假設本文所述修飾的糖蛋白激素與糖蛋白激素受體之間的高親和相互作用可能促進遺傳物質的遞送。在這種情況下，遺傳物質可與修飾的糖蛋白激素偶聯以靶向遞送至癌細胞中。該遺傳物質的攝取將增加受體的數目并恢復細胞分化。還假設將修飾的糖蛋白激素遞送至癌細胞例如將修飾的TSH遞送至甲狀腺癌細胞將增加甲狀腺癌細胞上表達的TSH受體的量。這些增加的TSH受體表達將通過提供增加靶(如TSH受體)的數量而刺激或恢復細胞分化或促進殺死甲狀腺癌細胞。
本申請中引用的所有出版物的公開內容均以它們的全部內容引入本文作為參考。本發明的范圍不限于所述的具體實施方案，這些具體實施方案僅意在作為本發明各方面的例示，功能上等同的方法和成分都在本發明的范圍之內。除本文已經證明和描述的之外，基于上述的描述，本發明的各種修改對于本領域技術人員而言也將是清楚的。這些修改將在所附的權利要求書的范圍之內。
權利要求
1.一種使含有糖蛋白激素受體的細胞成像的方法，所述方法包括給予個體修飾的糖蛋白激素和檢測所述修飾的糖蛋白激素，其中所述修飾的糖蛋白激素具有相對于野生型糖蛋白激素而言增加激素活性的至少一個突變。
2.權利要求1的方法，其中所述修飾的糖蛋白激素是修飾的促甲狀腺激素(TSH)。
3.權利要求1的方法，其中所述修飾的糖蛋白激素是修飾的促卵泡激素(FSH)。
4.權利要求1的方法，其中所述修飾的糖蛋白激素是黃體生成素(LH)。
5.權利要求1的方法，其中所述修飾的糖蛋白激素是絨毛膜促性腺激素(CG)。
6.權利要求2的方法，其中所述修飾的TSH與野生型TSH的不同在于所述修飾的TSHα亞基在選自11、13、14、16、17、20和22的位置上含有至少一個堿性氨基酸。
7.權利要求6的方法，其中所述修飾的TSH在β亞基的1、6、17、58、63、66、69和81的位置上含有至少一個堿性氨基酸。
8.權利要求6的方法，其中所述修飾的TSH在α亞基的11、13、14、16、17、20或22的位置上含有至少三個堿性氨基酸。
9.權利要求6、7或8的方法，其中所述堿性氨基酸是賴氨酸或精氨酸。
10.權利要求1的方法，其中所述含有糖蛋白激素受體的細胞是癌細胞或指示自身免疫病癥的細胞。
11.權利要求1的方法，其中在所述個體中檢測到所述修飾的糖蛋白激素水平升高指示癌細胞或自身免疫病癥的存在。
12.權利要求11的方法，其中所述癌細胞是甲狀腺癌細胞。
13.權利要求11的方法，其中所述癌細胞選自卵巢癌、子宮癌、宮頸癌、子宮內膜癌、肺癌、畸胎瘤、乳癌、睪丸癌或垂體腫瘤。
14.權利要求11的方法，其中所述自身免疫病癥是突眼性甲狀腺腫或橋本氏甲狀腺病。
15.權利要求1的方法，其中所述修飾的糖蛋白激素是被標記的。
16.權利要求15的方法，其中所述標記物是不透射線標記物、放射性同位素標記物、熒光標記物或順磁標記物。
17.權利要求16的方法，其中所述不透射線標記物是離子試劑或非離子試劑。
18.權利要求17的方法，其中所述離子試劑選自泛影酸葡甲胺30％、泛影酸葡甲胺60％、泛影酸葡甲胺66％、泛影酸鈉10％、泛影酸鈉50％、碘他拉葡甲胺30％、碘他拉葡甲胺43％、碘他拉葡甲胺60％、碘羥拉酸葡甲胺39.3％、碘羥拉酸鈉19.6％或它們的組合。
19.權利要求17的方法，其中所述非離子試劑選自釓雙胺、釓特醇、釓弗塞胺、碘克沙醇270、碘克沙醇320、碘海醇140、碘海醇180、碘海醇240、碘海醇300、碘海醇350、碘帕醇41％、碘帕醇51％、碘帕醇61％、碘帕醇76％、碘普胺150、碘普胺240、碘普胺300、碘普胺370、碘佛醇34％、碘佛醇51％、碘佛醇64％、碘佛醇68％、碘佛醇74％或它們的組合。
20.權利要求16的方法，其中所述放射性同位素標記物是I131或Tc99m。
21.權利要求16的方法，其中所述順磁標記物是釓雙胺、釓特醇、釓弗塞胺、非莫西德、釓噴酸二葡甲胺、錳福地吡三鈉或它們的組合。
22.權利要求1的方法，其還包括給予普羅瑞林、促甲狀腺素α或戈那瑞林或它們的組合。
23.權利要求15的方法，其中所述標記的修飾的糖蛋白激素通過選自以下的方法檢測核磁共振成像、計算機斷層成像、核醫學成像、X射線、乳房X線照相術、放射性核素成像或它們的組合。
24.權利要求15的方法，其中在所述個體中檢測到一些所述標記的修飾的糖蛋白激素指示癌細胞或自身免疫病癥的存在。
25.權利要求24的方法，其中所述癌癥是甲狀腺癌。
26.權利要求24的方法，其中所述癌癥選自卵巢癌、子宮癌、宮頸癌、子宮內膜癌、肺癌、畸胎瘤、乳癌、睪丸癌或垂體腫瘤。
27.權利要求24的方法，其中所述自身免疫病癥是突眼性甲狀腺腫或橋本氏甲狀腺病。
28.一種向有此需要的個體中表達糖蛋白受體的細胞遞送活性劑的方法，所述方法包括給予所述個體與修飾的糖蛋白激素偶聯的活性劑，所述修飾的糖蛋白激素具有相對于野生型糖蛋白激素而言增加激素活性的至少一個突變。
29.權利要求28的方法，其中所述修飾的糖蛋白激素是修飾的TSH。
30.權利要求28的方法，其中所述修飾的糖蛋白激素是修飾的FSH。
31.權利要求28的方法，其中所述修飾的糖蛋白激素是修飾的LH。
32.權利要求28的方法，其中所述修飾的糖蛋白激素是修飾的CG。
33.權利要求29的方法，其中所述修飾的TSH與野生型TSH的不同在于所述修飾的TSHα亞基在選自11、13、14、16、17、20和22的位置上含有至少一個堿性氨基酸。
34.權利要求29的方法，其中所述修飾的TSH在β亞基的1、6、17、58、63、66、69和81的位置上含有至少一個堿性氨基酸。
35.權利要求29的方法，其中所述修飾的TSH在α亞基的11、13、14、16、17、20或22的位置上具有至少三個堿性氨基酸。
36.權利要求33、34或35的方法，其中所述堿性氨基酸是賴氨酸或精氨酸。
37.權利要求28的方法，其中所述活性劑選自細胞保護化合物、抗體、藥物、敏化劑、生物反應調節劑、放射性核素、毒素、病毒或它們的組合。
38.權利要求37的方法，其中所述活性劑是選自天然或合成雌激素、雌激素受體調節劑、孕激素、雄激素、排卵刺激劑、促性腺激素釋放激素、雄激素抑制劑、二膦酸鹽、糖皮質激素、甲狀腺激素、抗甲狀腺藥、烷化劑、抗代謝藥、抗有絲分裂劑、表鬼臼毒素、抗腫瘤抗生素、抗腫瘤激素、鉑配位復合物、蒽二酮、取代脲、甲基肼衍生物、DNA拓撲異構酶抑制劑、類視黃醇或它們的組合的藥物。
39.權利要求38的方法，其中所述藥物選自氯米芬、非那司提、丙基硫氧嘧啶、甲巰咪唑、博萊霉素、長春新堿、長春堿、順鉑、絲裂霉素、異環磷酰胺、環磷酰胺、阿霉素、紫杉醇、氟尿嘧啶、卡鉑、表柔比星、六甲密胺、長春瑞濱、米托蒽醌、溴麥角環肽、潑尼松、卟吩姆、米托坦或它們的組合。
40.權利要求38的方法，其中所述敏化劑選自甲硝唑、米索硝唑、維拉帕米和地爾硫或它們的組合。
41.權利要求37的方法，其中所述活性劑是生物反應調節劑，其選自干擾素α、干擾素β、干擾素γ、腫瘤壞死因子、淋巴細胞毒素、白介素1、白介素2、白介素3、白介素4、白介素5、白介素6、p53或它們的組合。
42.權利要求37的方法，其中所述活性劑是單克隆抗體、多克隆抗體或它們的組合。
43.權利要求37的方法，其中所述活性劑是細胞信號轉導途徑調節劑。
44.權利要求43的方法，其中所述活性劑選自考福新、星形孢菌素、佛波酯、非甾體抗炎藥、類固醇或它們的組合。
45.權利要求37的方法，其中所述活性劑是細胞保護化合物。
46.權利要求43的方法，其中所述細胞保護化合物是美司鈉或亞葉酸。
47.權利要求37的方法，其中所述放射性核素選自131I、132I、32P、186Re、188Re、203Pb、212Pb、212Bi、109Pd、64Cu、67Cu、211At、97Ru、105Rh、198Au和199Au。
48.權利要求37的方法，其中所述毒素是蓖麻毒素、相思豆毒素、白喉毒素、假單胞菌外毒素A、核糖體滅活蛋白和真菌毒素。
49.權利要求37的方法，其中所述病毒選自腺病毒、反轉錄病毒或它們的組合或片段。
50.權利要求28的方法，其中所述個體患有或疑似患有選自甲狀腺癌、突眼性甲狀腺腫、橋本氏甲狀腺病、卵巢癌、子宮癌、宮頸癌、子宮內膜癌、肺癌、畸胎瘤、乳癌、睪丸癌或垂體腫瘤的病癥。
51.一種檢測生物樣品中干擾修飾的糖蛋白激素與糖蛋白受體結合的分析物的方法，所述方法包括(i)使所述樣品與修飾的糖蛋白激素接觸，所述修飾的糖蛋白激素具有相對于野生型糖蛋白激素而言增加激素活性的至少一個突變，和(ii)檢測信號，其中所檢測的信號的存在或量指示干擾修飾的糖蛋白激素與糖蛋白受體結合的分析物的存在與否。
52.權利要求51的方法，其中所述信號是所述生物樣品中與所述糖蛋白受體結合的修飾的糖蛋白激素的存在或量。
53.權利要求51的方法，其中所述信號是所述生物樣品中cAMP的存在或量。
54.權利要求51的方法，其中所述信號是所述生物樣品中類固醇的存在或量。
55.權利要求54的方法，其中所述信號是所述生物樣品中孕酮的存在或量。
56.權利要求51的方法，其中所述信號是三磷酸肌醇或磷酸肌醇途徑中的其它成分的存在或量。
57.權利要求51的方法，其中所述信號是細胞內鈣的存在或量、鈣依賴性激酶的活性或它們的組合。
58.權利要求51的方法，其中所述信號是蛋白激酶B(PKB)或者血清/糖皮質激素誘導的激酶(SgK)的存在或活性。
59.權利要求51的方法，其中所述修飾的糖蛋白激素是修飾的TSH。
60.權利要求51的方法，其中所述修飾的糖蛋白激素是修飾的FSH。
61.權利要求51的方法，其中所述修飾的糖蛋白激素是修飾的LH。
62.權利要求51的方法，其中所述修飾的糖蛋白激素是修飾的CG。
63.權利要求59的方法，其中所述修飾的TSH在選自α亞基的11、13、14、16、17、20和22的位置上含有至少一個堿性氨基酸。
64.權利要求59的方法，其中所述修飾的TSH在選自β亞基的1、6、17、58、63、66、69和81的位置上含有至少一個堿性氨基酸。
65.權利要求60的方法，其中所述修飾的FSH在選自α亞基的13、14、16、17、20、21、22、66、68、73、74和81的位置上含有至少一個堿性氨基酸。
66.權利要求60的方法，其中所述修飾的FSH在選自β亞基的2、4、14、63、64、67和69的位置上含有至少一個堿性氨基酸。
67.權利要求63、64、65或66的方法，其中所述堿性氨基酸是賴氨酸或精氨酸。
68.權利要求51的方法，其中所述分析物是糖蛋白受體的抗體。
69.權利要求51的方法，其中所述分析物是糖蛋白激素受體細胞外結構域的抗體。
70.權利要求51的方法，其中所述分析物是野生型糖蛋白激素。
71.權利要求51的方法，其中所述糖蛋白受體選自TSH受體、FSH受體、LH受體、CG受體或它們的組合。
72.權利要求51的方法，其中所述修飾的糖蛋白激素是被標記的。
73.權利要求51的方法，其中所述生物樣品包括完整細胞。
74.權利要求51的方法，其中所述生物樣品包括細胞膜。
75.權利要求51的方法，其中檢測到所述信號指示從其獲取所述生物樣品的所述個體患有選自甲狀腺癌、突眼性甲狀腺腫、橋本氏甲狀腺病、卵巢癌、子宮癌、子宮內膜癌、肺癌、畸胎瘤、乳癌、睪丸癌、垂體腫瘤、排卵功能障礙、黃體期缺陷、不明原因的不育癥、男性因素不育癥、時間限制性受孕或自然流產的病癥。
全文摘要
本發明提供使用相對于野生型激素而言具有升高活性的修飾的糖蛋白激素進行成像、靶向治療以及檢測和診斷的改進方法。
文檔編號G01N33/76GK1965234SQ200580017466
公開日2007年5月16日 申請日期2005年3月18日 優先權日2004年3月31日
發明者馬里伍茲·W.·斯庫德林斯基, 布魯斯·D.·溫特勞布 申請人:特羅弗根公司