用于治疗脊髓损伤和/或髓鞘再生的肽的全身施用的制作方法

1.本发明涉及全身施用sco-spondin衍生肽以治疗非脑神经系统损伤，例如脊髓损伤和/或视神经损伤。它还涉及全身施用sco-spondin衍生肽用于脊髓病的髓鞘再生，包括脊髓损伤和与脊髓或中枢神经系统相关的其他形式的脊髓病。


背景技术：

2.脊髓损伤(sci)导致不完全/完全感觉运动麻痹的高发病率。原发性损伤导致坏死和出血，其次是继发性损伤，包括神经胶质增生。
3.创伤性视神经损伤是全球不可逆失明的主要原因，并导致进行性视力障碍。迄今为止，药物或手术干预都不足以阻止或逆转视力丧失的进展。轴突再生对于视神经损伤后视力的功能恢复至关重要。视神经损伤可由原发性和继发性机制引起。原发性损伤是在受到机械剪切、挫伤和神经轴突缺血性坏死冲击时造成的永久性轴突损伤。继发性机制是由于细胞凋亡、水肿和细胞死亡，结合多种机制，在初始影响后导致进一步的轴突损伤(schmidek and sweet,operative neurosurgical techniques(第6版),2012,第2329-2338页)。神经系统分为两部分：周围神经系统和中枢神经系统。如果受损的周围神经在损伤后可以再生，但各种抑制因素会阻碍损伤后视神经和脊髓再生。因此，对于脊髓和/或视神经损伤的治疗存在重要的未满足的医疗需求。
4.脊髓和视神经被脑脊液(csf)包围，并且尤其是通过血脑屏障(bbb)、血液脊髓屏障和血液视神经屏障(以下称为“血液屏障”)与血液隔离。
5.由于其安全性、靶向特异性和效力，肽正日益成为许多疾病环境中开发治疗方法的首选治疗方式。治疗性肽的主要限制之一是它们的半衰期短，导致生物利用度低。在开发用于cns病症的治疗性肽的情况下，另一个重要问题是它们穿过生物屏障(例如尤其是血脑屏障(bbb)、血液脊髓屏障和血液视神经屏障)的低渗透性。
6.sco-spondin衍生肽因其神经再生特性而被描述，尤其是它们在体外改善细胞存活和神经突生长的能力。当直接在胶原管中的病变部位施用时，nx210 sco-spondin衍生肽已显示改善sci大鼠模型中的轴突再生(sakka等人.2014,plos one 9(3):e93179)。当施用于病变时，同一作者已经表明nx210显著改善sci大鼠挫伤模型中的功能恢复。


技术实现要素：

7.本发明人出乎意料地发现，sco-spondin衍生肽可以通过全身途径施用，并且仍然保留治疗非脑神经系统损伤(例如脊髓损伤和视神经损伤)的功效。这意味着sco-spondin衍生肽已被证明能够在血液循环中保持足够的时间，以足够的水平穿过血液屏障以减少损伤(尤其是脊髓损伤和/或视神经原发性损伤和/或继发性损伤)的影响，并帮助或改善此类损伤后的恢复，尤其是在脊髓损伤和/或视神经损伤后。
8.在该特定情况下，全身施用对于本发明的肽出乎意料地有效。与直接在病变部位施用或直接向csf施用(鞘内或脊髓内注射)相比，它具有显著的优势，因为全身施用对于待
治疗的患者来说更安全且更方便。这种施用方式的一个重要或有利的方面是，它使得卫生专业人员可以随时间对给定患者重复施用。这种施用方式的另一个重要或有利的结果是它使得可以进行非常早期的治疗，尤其是在紧急护理过程中，以及尤其是在神经胶质瘢痕形成之前，并且患者易于接受治疗。肽可以容易地通过注射或输注施用，包括通过灌注(灌注方式专用于或不专用于肽，从而有利地可以使用用于施用其他产品的灌注)。认为早期治疗可以减少或抑制由初始细胞死亡和继发性损伤引起的毒性。本发明人还发现，在全身施用后，在病变水平上这些肽的生物利用度并不需要施用过高量的肽。这使得肽的全身施用对于此类损伤后的患者来说是非常方便和有希望的。
9.在胼胝体局灶性病变的小鼠模型中，全身施用本发明的肽显示出对髓鞘再生的有益作用，如髓鞘结合蛋白水平、olig2阳性祖细胞募集(髓鞘合成所需)和olig2阳性细胞生成所示。因此，本发明的sco-spondin衍生肽的全身施用可用于脊髓病的髓鞘再生，包括脊髓损伤和与脊髓或cns相关的其他形式的脊髓病。
10.因此，本发明的一个目的是衍生自sco-spondin的血小板反应蛋白重复序列(tr或tsr)的一种或多种肽，或包含衍生自sco-spondin的tr的一种或多种肽的药物组合物用于治疗非脑神经系统损伤，例如脊髓损伤和/或视神经损伤，其中通过全身途径向患者施用所述一种或多种肽。
11.本发明的另一个目的是衍生自sco-spondin的tr的一种或多种肽，或包含衍生自sco-spondin的tr的一种或多种肽的药物组合物，用于递送有效或足够量的衍生自sco-spondin的tr的一种或多种肽至有需要的患者的受损的非脑神经系统，例如脊髓和/或视神经，包括通过全身途径向所述患者施用所述一种或多种肽。这种递送被认为允许所述一种或多种肽到达脑脊液。这种递送可以进一步表征为允许递送的一种或多种肽在有需要的患者中治疗脊髓损伤和/或视神经损伤。
12.本发明的另一个目的是衍生自sco-spondin的tr的一种或多种肽在制备用于全身施用至患者以治疗非脑神经系统损伤(例如脊髓损伤和/或视神经损伤)的药物组合物中的用途。
13.本发明的另一个目的是治疗有需要的患者的非脑神经系统损伤(例如脊髓损伤和/或视神经损伤)的方法，包括通过全身途径向所述患者施用有效或足够量的衍生自sco-spondin的tr的一种或多种肽，或包含所述一种或多种肽的药物组合物。
14.本发明的另一个目的是将有效或足够量的衍生自sco-spondin的tr的一种或多种肽递送至有需要的患者的受损的非脑神经系统，例如脊髓和/或视神经，尤其是脑脊液的方法，包括通过全身途径向所述患者施用所述一种或多种肽。这种递送可以进一步表征为允许递送的一种或多种肽在有需要的患者中治疗脊髓损伤和/或视神经损伤。
15.在一方面，本发明的肽的这种全身施用对髓鞘形成或髓鞘再生具有有益作用，如可以例如使用髓鞘结合蛋白测量和/或olig2阳性祖细胞募集测量和/或olig2阳性细胞生成测量而评估的。
16.本发明的另一个目的是衍生自sco-spondin的血小板反应蛋白重复序列(tr或tsr)的一种或多种肽，或包含衍生自sco-spondin的tr的一种或多种肽的药物组合物用于脊髓病的髓鞘再生，包括脊髓损伤和与脊髓或cns相关的其他形式的脊髓病，其中通过全身途径向所述患者施用所述一种或多种肽。
17.本发明的另一个目的是在有需要的患者中治疗脊髓病的方法或髓鞘再生的方法，包括通过全身途径向所述患者施用有效或足够量的衍生自sco-spondin的tr的一种或多种肽，或包含所述一种或多种肽的药物组合物。治疗脊髓病的方法包括髓鞘再生。脊髓病包括脊髓损伤和与脊髓或cns相关的其他形式的脊髓病。
18.发明详述
[0019]“sco-spondin”是一种特定于中枢神经系统的糖蛋白，存在于从脊索前动物到人类的所有脊椎动物中。它被称为细胞外基质分子，由位于第三脑室顶部的特定器官(连合下器)分泌。它是一个大尺寸的分子。它由4,500多个氨基酸组成并具有多模块组织，其包括各种保留的蛋白质模式，特别是包括26种tr或tsr模式。已知某些衍生自sco-spondin的从tsr模式起始的肽在神经或神经细胞中具有生物活性(特别是在wo-99/03890中描述)。
[0020]
基于保留的氨基酸半胱氨酸、色氨酸和精氨酸的比对，“tsr或tr模式”是大约55-60个残基的蛋白质结构域。这些模式首先在tsp-1(血小板反应蛋白1)中分离出来，它是一种干预凝血的分子。然后它们在许多其他分子(例如sco-spondin)中被描述。事实上，在迄今为止研究的和之前提到的所有蛋白质中，这种血小板反应蛋白1型单位(tsr)包含大约55-60个氨基酸(aa)，其中一些如半胱氨酸(c)、色氨酸(w)、丝氨酸(s)、甘氨酸(g)、精氨酸(r)和脯氨酸(p)是高度保守的。
[0021]“全身施用”是指其中大部分或足够量的所施用的一种或多种肽或肽化合物在这样的施用后到达血液循环的任何施用方式。鞘内施用以及不将所述肽靶向血液循环的任何全身施用方式都被排除在外。本发明的全身施用途径可以被称为“血液靶向全身施用途径”。此外，在根据本发明的肽或肽化合物的上下文中，一旦进入血液循环，肽或肽化合物就能够穿过血液屏障(例如bbb、血液脊髓屏障和/或血液视神经屏障)。
[0022]“肽”或“一种或多种肽”的施用或使用是通用措辞，并且本发明包括施用或使用一种单一肽或多于一种单一肽，即施用或使用至少两种根据本公开内容的肽。因此，在本公开内容中，单数或复数不受限制，除非有相反指示，并且可以每次都包含一种单一肽，或至少两种肽。这同样适用于可互换地用于“肽”的等效措词“肽化合物”。
[0023]“脊髓损伤”是指特别是由脊髓切开或压迫引起的任何损伤。脊髓切开可由创伤或手术引起。脊髓压迫可由创伤或继发于周围细胞的生长(例如脊髓肿瘤或脊髓转移瘤)引起。脊髓压迫也可由影响脊髓环境的疾病(例如颈关节脊髓病或schneider综合征)引起。脊髓压迫可发生在腰椎、胸椎和/或颈椎区域，并且对患者造成的损伤后果将根据位置而有所不同。
[0024]“视神经”是一种特殊的感觉神经，其将信息从视觉世界传送到大脑。从胚胎学上来说，视神经起源于前脑的长出物；因此，它是中枢神经系统(cns)的一部分，由cns纤维束组成。liang li等人的文章(frontiers in cellular neuroscience,2020年4月,vol 14,第109篇)解释说，小鼠视神经挤压(onc)模型已被广泛用于研究视神经病变和中枢神经系统(cns)轴突损伤和修复。
[0025]
onc提供了一种cns神经变性模型，可用于研究变性机制和评估神经保护剂和再生疗法。相反，来自sci或cns损伤模型的结果被认为对视神经损伤有价值。
[0026]“视神经损伤”是指因创伤或手术或视神经压迫而导致视力下降或丧失的病况。
[0027]“损伤”可以是轻度损伤、中度损伤或严重损伤，尤其是脊髓或视神经的部分切开
或完全切开。
[0028]
与脊髓或cns相关的脊髓病特别包括脊髓损伤、视神经损伤、创伤性脑损伤、多发性硬化、疫苗接种后脊髓病、感染性脊髓病、病毒性脊髓病。
[0029]“治疗”或“医治”非脑神经系统损伤(例如脊髓损伤和/或视神经损伤)是指递送一定量的根据本发明的肽化合物并在抑制损伤的一种或几种有害影响方面，尤其是对脊髓和/或视神经的有害影响方面获得对原发性损伤和/或继发性损伤的有利影响，例如：抑制或减少原发性神经死亡和/或轴突变性；和/或减少或抑制原发性细胞死亡引起的毒性；和/或减少或抑制损伤的继发性后果；和/或在神经细胞和/或轴突的再生方面获得益处；和/或在患者功能恢复方面获得益处。
[0030]
用于进行本发明的衍生自sco-spondin的tr的肽或肽化合物的描述(本发明的不同目的，例如使用的肽、使用方法、治疗方法、肽用于制备药物的用途等)
[0031]
特别地，本发明使用具有如下序列的肽：
[0032]
x1-w-s-a1-w-s-a2-c-s-a3-a4-c-g-x2(seq id no：1)
[0033]
其中：
[0034]
a1、a2、a3和a4由1至5个氨基酸组成的氨基酸序列组成，
[0035]
两个半胱氨酸形成二硫键或不形成二硫键，
[0036]
x1和x2由1至6个氨基酸组成的氨基酸序列组成；或不存在x1和x2；
[0037]
n-末端氨基酸能够被乙酰化(例如带有h3ccohn-)，c-末端氨基酸能够被酰胺化(例如带有-conh2)，或者n-末端氨基酸能够被乙酰化和c末端氨基酸能够被酰胺化。
[0038]
在一个实施方案中，在seq id no：1的式中，x1或x2或x1和x2两者都不存在。在一个实施方案中，当不存在x1和/或x2时，n-末端w被乙酰化和/或c-末端g被酰胺化。优选地，x1和x2都不存在并且n-末端w被乙酰化并且c-末端g被酰胺化
[0039]
特别地，本发明使用具有如下序列的肽：
[0040]
w-s-a1-w-s-a2-c-s-a3-a4-c-g(seq id no：2)
[0041]
其中：
[0042]
a1、a2、a3和a4由1至5个氨基酸组成的氨基酸序列组成，
[0043]
两个半胱氨酸形成二硫键或不形成二硫键。
[0044]
在seq id no：1和2的式的一个实施方案中，肽是线性肽，或者seq id no：1和2的肽式上出现的半胱氨酸不形成二硫键(还原形式)。
[0045]
在另一个实施方案中，seq id no：1和2的肽式上出现的两个半胱氨酸形成二硫键(氧化形式)。
[0046]
优选地，在seq id no：1和2的式中，a1、a2、a3和/或优选地和a4优选地由1或2个氨基酸组成，更优选地由1个氨基酸组成。
[0047]
优选地，a1选自g、v、s、p和a，更优选g、s。
[0048]
优选地，a2选自g、v、s、p和a，更优选g、s。
[0049]
优选地，a3选自r、a和v，更优选地r、v。
[0050]
优选地，a4选自s、t、p和a，更优选s、t。
[0051]
优选地，a1和a2独立地选自g和s。
[0052]
优选地，a3-a4选自r-s或v-s或v-t或r-t。
[0053]
当x1为1至6个氨基酸的氨基酸序列时，氨基酸为任意氨基酸，并且优选地选自v、l、a、p及其任意组合。
[0054]
当x2为1至6个氨基酸的氨基酸序列时，氨基酸为任意氨基酸，并且优选地选自l、g、i、f及其任意组合。
[0055]
在一个实施方案中，seq id no：1或2的肽使得a1和a2独立地选自g和s，并且a3-a4选自r-s或v-s或v-t或r-t。在特定的形式中，该肽被进一步乙酰化和/或酰胺化。在一个实施方案中，肽是线性肽，或半胱氨酸不形成二硫键。在另一个实施方案中，肽具有形成二硫键(c-末端环化)的两个半胱氨酸。在另一个实施方案中，本发明中使用的肽或通过全身途径向患者施用的肽确实包含氧化肽和线性肽两种形式。
[0056]
出于本发明的目的，术语“氨基酸”是指天然氨基酸和非天然氨基酸，并且氨基酸的改变(包括从天然到非天然)可以由本领域技术人员常规地进行，同时保持原始肽的功能或功效。“天然氨基酸”是指可以在天然蛋白质中发现的l型氨基酸，即丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸；谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸和缬氨酸。“非天然氨基酸”是指其d型的前述氨基酸，以及某些氨基酸的同型形式，例如精氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸和丝氨酸，或亮氨酸或缬氨酸的nor形式。该定义还包括其他氨基酸，例如α-氨基丁酸、胍丁胺、α-氨基异丁酸、肌氨酸、他汀类、鸟氨酸、脱氨基酪氨酸。用于描述肽序列的命名法是使用单字母代码的国际命名法，其中氨基末端显示在左侧，羧基末端显示在右侧。破折号
“‑”
代表连接序列氨基酸的常见肽键。
[0057]
在一个实施方案中，根据本发明的肽，例如序列seq id no：1-63中的任何一种肽，包含n-末端乙酰化、c-末端酰胺化或n-末端乙酰化和c端酰胺化。
[0058]
在不同的实施方案中，本发明涉及使用基本上由以下氨基酸序列组成或由以下氨基酸序列组成的多肽(表1)：
[0059]
no：3)组成。在一个实施方案中，肽是线性肽，或半胱氨酸不形成二硫键(还原形式)。在另一个实施方案中，肽具有氧化形成二硫键(氧化形式)的两个半胱氨酸。在另一个实施方案中，本发明中使用的肽或通过全身途径向患者施用的肽确实包含氧化和还原两种形式。
[0063]
在seq id no：1的肽的一个实施方案中，
[0064]-x1代表氢原子或p或a-p或l-a-p或v-l-a-p，和/或
[0065]-x2代表氢原子或l或l-g或l-g-l或l-g-l-i或l-g-l-i-f。
[0066]
在不同的实施方案中，本发明因此涉及由以下氨基酸序列组成或基本上由以下氨基酸序列组成的多肽的用途(表2)：
[0067]
[0068][0069]
在一个实施方案中，表2中公开的序列seq id no：35-63或表1 2中公开的序列seq id no：3-63的肽是线性肽，或者半胱氨酸不形成二硫键(还原肽)。在另一个实施方案中，肽具有氧化形成二硫键的两个半胱氨酸(氧化肽)。在另一个实施方案中，本发明中使用的肽或通过全身途径向患者施用的肽确实包含相同肽序列的氧化肽和线性肽两种形式。在又一个实施方案中，本发明中使用的肽或通过全身途径向患者施用的肽确实包含选自序列seq id no：35-63或3-63的这些不同肽中的至少两种的混合物，其中混合物可以是至少两种线性肽的混合物或至少两种氧化肽的混合物，或至少一种线性肽和至少一种氧化肽的混合物，例如具有相同的氨基酸序列。
[0070]
序列seq id no：3-63中的每一种肽能够被乙酰化、酰胺化或乙酰化和酰胺化。
[0071]
在本发明中，本发明中使用的肽或通过全身途径向患者施用的肽用它们的氨基酸序列来定义。所使用的肽可以是本文公开的一种肽，或本文公开的至少两种肽的混合物。混合物还包括具有相同或不同氨基酸序列的线性肽和氧化肽的混合物。根据本发明，如果能够使用100％纯的肽，则该肽的纯度能够并且本发明涵盖该肽的纯度大于80％，优选85％，更优选90％，甚至更优选等于或大于95、96、97、98或99％。常规的纯化方法，例如色谱法，可用于纯化所需的肽化合物。
[0072]
在一个实施方案中，本发明中使用的肽或通过全身途径向患者施用的肽确实包含氧化肽(op)和线性肽(lp)这两种形式，例如以相似的量或不相似的量，例如(数量％)op：10、20、25、30、40、50、60、70、80或90％，剩余至100％是lp。组合的氧化肽和线性肽可以具有相同的序列或具有不同的序列。例如，序列seq id no：3的肽的氧化形式和线性形式组合在一起。这同样适用于序列seq id no：4-34和35-63中的任何一种肽。
[0073]
如在本发明中使用的药物组合物包含作为活性成分的如前所述的肽或肽混合物，例如不同氨基酸组成的肽或在氧化和线性形式下具有相同氨基酸组成的肽，以及一种或多
种药学上可接受的载料、承载体或赋形剂。
[0074]
根据本发明的肽化合物可用于药物组合物或可用于药物的制备。在这些组合物或药物中，活性成分可以以各种形式掺入组合物中，即以溶液形式，通常为水溶液形式，或以冻干形式，或以乳液形式或任何其他适合全身施用途径的药学和生理学上可接受的形式。
[0075]
根据本发明的一个重要特征，肽化合物或含有其的组合物通过全身途径施用。尤其可以提及以下注射或施用途径：静脉内、腹膜内、鼻内、皮下、肌内、舌下、口服及其组合。
[0076]
根据本发明，可以在损伤或怀疑损伤后的不同时间点进行施用。
[0077]
在一个实施方案中，在接近脊髓损伤和/或视神经损伤发生或接近事故或手术的时间进行施用，这包括怀疑脊髓损伤和/或视神经损伤。全身施用途径确实允许在很早的时候进行首次施用或开始治疗，尤其是在医疗救助出现并且诊断或怀疑脊髓和/或视神经损伤时。可以在事故地点或在救护车、直升机等处，或在手术室或在医院、诊所等处开始施用。
[0078]
根据本发明，当损伤是由例如肿瘤的内部来源引起的创伤时，一旦怀疑、观察到或预测会发生创伤，就可以进行施用。在一个实施方案中，如果进行手术以消除全部或部分肿瘤，则可以在手术之前或之后或伴随手术进行施用，如上所述。
[0079]
治疗可以在损伤后的最初几天(例如当天或一周内)或几周(例如1-8周)或几个月(例如2-6月)进行或开始。
[0080]
在一个实施方案中，治疗或第一次施用在发生损伤、疑似损伤或作出预后的早期(例如10分钟、30分钟、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时)进行。
[0081]
在另一个实施方案中，治疗或第一次施用在发生损伤、疑似损伤或作出预后的12小时、24小时、36小时或48小时的时期内进行。
[0082]
在一个实施方案中，根据本发明的治疗是针对已经使用、正在使用或将要使用抑制或减少神经胶质增生的药物治疗的患者进行的。
[0083]
以肽重量/患者体重(kg)表示的一个剂量可以在约1μg/kg至约1g/kg的范围内，特别是约10μg/kg至约100mg/kg，例如约50μg/kg至约50mg/kg。
[0084]
给药方案可以包括单次施用或重复施用。根据一个实施方案，重复施用可以包括每天施用一剂治疗，例如在治疗期间每天或每2天或每3天施用一剂。根据另一个实施方案，重复施用可以包括在治疗期间每天施用至少两剂治疗，例如在治疗期间每天施用2、3或更多个剂量。在这些实施方案中，治疗期可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10天或更多天。
[0085]
在一个实施方案中，通过灌注施用剂量。每天灌注可持续几分钟、几十分钟、几小时，甚至长达24小时。
[0086]
根据本发明的用途和本发明的治疗方法的特征可以在于允许递送一定量的根据本发明的肽化合物，并且在抑制损伤的一种或几种有害影响方面，尤其是对脊髓和/或视神经的影响，获得对原发性和/或继发性损伤的有利影响。这种有利影响可包括：
[0087]-抑制或减少原发性神经细胞死亡和/或轴突变性；
[0088]-抑制或减少原发性神经元细胞死亡和/或轴突变性；
[0089]-减少或抑制原发性细胞死亡引起的毒性；
[0090]-减少或抑制损伤的继发性后果；
[0091]-在神经元细胞和/或轴突和/或髓鞘再生方面获得益处；
[0092]-在患者功能恢复方面获得益处。
[0093]
在一个实施方案中，用途或治疗方法具有抑制或减少神经细胞死亡和/或轴突变性和/或坏死(原发性损伤)、继发性损伤(尤其是抑制或减少继发性神经细胞死亡和/或轴突变性)的作用。
[0094]
在一个实施方案中，用途或治疗方法具有诱导或有利于神经通路恢复或再生的作用。
[0095]
在一个实施方案中，用途或治疗方法具有帮助或诱导功能恢复的作用，这意味着患者恢复了因损伤而丧失的全部或部分功能。
[0096]
在一个实施方案中，用途或治疗方法具有停止或抑制由损伤引起的功能丧失的作用。
[0097]
本发明还涉及如本文所述的一种或多种肽或如本文所述的药物组合物，用于脊髓病的髓鞘再生，其中通过全身途径向患者施用所述肽。
[0098]
本发明还涉及在有需要的患者中治疗脊髓病的方法，或髓鞘再生的方法，其包括通过全身途径向所述患者施用有效或足够量的如本文所述的一种或多种肽或如本文所述的药物组合物。治疗脊髓病的方法包括髓鞘再生。
[0099]
在一个实施方案中，脊髓病是脊髓损伤或视神经损伤。在另一个实施方案中，脊髓病是与脊髓或cns相关的另一种形式的脊髓病，特别包括创伤性脑损伤、多发性硬化、疫苗接种后脊髓病、感染性脊髓病、病毒性脊髓病。
[0100]
如上所述的剂量方案、施用途径、肽的选择和任何有用的特征都适用于这最后两个目的。
[0101]
本发明还涉及这些肽的用途或使用这些肽的治疗方法，以在体外或体内诱导神经元的髓鞘形成。
[0102]
一方面，本发明的肽的这种全身施用对髓鞘形成或髓鞘再生具有有益作用。这些作用可以使用已知方法测量，特别是使用允许测量患者或动物模型中病变部位的髓鞘结合蛋白(mbp)水平和/或测量olig2阳性祖细胞募集水平和在患者或动物模型的病变部位产生olig2阳性细胞的方法。
[0103]
在一个实施方案中，测量患者或动物模型中病变部位的髓鞘结合蛋白(mbp)的水平可以使用采用抗体的mbp免疫染色进行(参见实施例4的方法和抗体)。可以使用根据本发明的具有载料且没有肽的对照，或与预定值进行比较。
[0104]
在另一个实施方案中，测量olig2阳性祖细胞募集的水平和olig2阳性细胞在患者或动物模型中的病变部位的产生可以通过测量olig2细胞的量或密度来进行，例如，用抗体(参见实施例4的方法和抗体)。可以使用根据本发明的具有载料且没有肽的对照，或与预定值进行比较。
[0105]
在另一个实施方案中，进行两种测量。
[0106]
本发明还提出了基于这些测量方法将肽治疗和髓鞘再生测量相结合。
附图说明
[0107]
现在将参考附图使用非限制性实例更详细地描述本发明：
[0108]
图1：使用旷场运动测试评估t8背侧半切(脊髓损伤)后后肢功能的恢复，给出载料处理的小鼠(n＝8)和nx210处理的小鼠(n＝7)的bms评分。*：p《0.05，**：p《0.01，***：p《
0.001。双因素方差分析，然后是bonferroni事后检验。
[0109]
图2：使用旷场运动测试评估t8背侧半切(脊髓损伤)后后肢功能的恢复，给出载料处理的小鼠(n＝8)和nx210处理的小鼠(n＝7)的bms分项评分(subscore)。*：p《0.05，**：p《0.01。双因素方差分析，然后是bonferroni事后检验。
[0110]
图3：在载料处理的小鼠(n＝3)和nx210处理的小鼠(n＝5)中使用免疫荧光评估t8背侧半切(脊髓损伤)后距损伤1000μm头侧和1000μm尾侧的髓鞘碱性蛋白(mbp)染色强度。
[0111]
图4：使用旷场运动测试评估t8背侧半切(脊髓损伤)后后肢功能的恢复，给出载料处理的小鼠(n＝8)和4mg/kg(n＝9)、8mg/kg(n＝7)和16mg/kg(n＝8)处理的小鼠的bms评分。@或*或#：p《0.05，**或##：p《0.01。双因素方差分析，然后是bonferroni事后检验。
[0112]
图5：使用旷场运动测试评估t8背侧半切(脊髓损伤)后后肢功能的恢复，给出载料处理的小鼠(n＝8)和4mg/kg(n＝9)、8mg/kg(n＝7)和16mg/kg(n＝8)处理的小鼠的bms分项评分。*或#：p《0.05，**：p《0.01。双因素方差分析，然后是bonferroni事后检验。
[0113]
图6：nx210和nx218(nx210氧化形式)肽在体外保护大鼠皮质神经元免受谷氨酸诱导的兴奋性毒性。从e15大鼠胚胎中分离出的原代皮质神经元在第13天在体外与谷氨酸(glu，20μm)和载料、nx210或nx218(100、250、500μg/ml)共处理20分钟。两天后，固定神经元并免疫染色神经元标志物微管相关蛋白2(map-2)。a.通过map-2阳性神经元的数量评估神经元存活率。b.通过map-2阳性神经元的累积神经突长度评估神经突网络。a，b。数据以中位数和四分位间距表示。kruskal-wallis然后是dunn检验：###p《0.001对照相对于glu；***p《0.001，**p《0.01，*p《0.05glu相对于glu nx；$$p《0.01，$p《0.05nx210相对于nx218，n＝5-6。
[0114]
图7：注射溶血卵磷脂后，在载料处理的小鼠(n＝7)和5mg/kg nx210(n＝8)或nx218(n＝8)处理的小鼠中使用磁共振成像(mri)跟踪病变体积。双因素方差分析，然后是bonferroni事后检验。
[0115]
图8：在载料处理的小鼠(每个时间点n＝3)和5mg/kg nx210(每个时间点n＝3)或nx218(每个时间点n＝3)处理的小鼠中使用髓鞘结合蛋白(mbp)免疫染色评估溶血卵磷脂注射后的病变面积。病变面积表示为同侧胼胝体(cc)的百分比。*：p《0.05，t检验。
[0116]
图9：在溶血卵磷脂注射后，在载料处理的小鼠(每个时间点n＝3)和5mg/kg nx210(每个时间点n＝3)或nx218(每个时间点n＝3)处理的小鼠中使用olig2免疫染色评估胼胝体(cc)中的olig2阳性细胞密度。*：p《0.05，t检验。
[0117]
图10：在猴子中静脉施用nx210后的pk曲线(静脉推注10mg/kg的nx210)。nx218(nx210环状形式)的平均猴血浆浓度(ng/ml)以十进制对数刻度绘制在y轴上。
实施例
[0118]
实施例1：nx肽的合成
[0119]
序列seq id no：1、2或序列3-63中的任一个中的肽，并且尤其是部分实施例中使用的那些(例如nx210(seq id no：3))的制备过程基于固相肽合成，应用n-α-fmoc(侧链)保护的氨基酸作为肽组装的构件。所采用的方案包括c末端甘氨酸n-α-fmoc保护的氨基酸与mbha树脂上的mppa接头的偶联，然后是fmoc偶联/去保护序列。在树脂上组装肽之后，进行同时从树脂上切割肽和去保护氨基酸侧链的步骤。
[0120]
将粗肽沉淀、过滤并干燥。在通过制备型反相色谱纯化之前，将肽溶解在含有乙腈的水溶液中。在进行离子交换步骤之前溶液中的纯化肽被浓缩，以获得乙酸盐形式的肽。
[0121]
本领域技术人员可以参考us 6,995,140和wo2018146283获得合成的进一步细节，以及参考wo2017/051135获得本文公开的肽的氧化形式，所有这些都通过引用并入本文。
[0122]
本领域技术人员还可以使用标准方法来产生任何本发明公开的肽，包括n-ter和c-ter修饰或保护的肽。关于分别在n-末端和c-末端的乙酰化和/或酰胺化肽，本领域技术人员可以参考标准技术，例如那些在biophysical journal volume 95november 2008 4879
–
4889中描述的那些，其也通过引用并入。
[0123]
实施例2：背侧半切(脊髓损伤)后用nx210处理的小鼠的功能恢复
[0124]
材料与方法
[0125]
药物施用
[0126]
sco-spondin衍生肽(nx210)溶解在其载料(注射用水)中。从d0开始，通过腹膜内(i.p.)途径进行nx210肽的施用：
[0127]-损伤后十分钟，以8mg/kg每周重复两次，持续7周，或者
[0128]-损伤后4小时，以4、8或16mg/kg每周重复两次，持续10周。
[0129]
外科手术
[0130]
动物
[0131]
将6-8周龄并且重约18-20g的雌性c57bl/6小鼠分组饲养，可随意获取食物和水。将它们饲养在温度和湿度受控的动物设施(温度22℃，相对湿度52％)中，光照/黑暗周期为12小时/12小时。小鼠用耳标编号。
[0132]
脊髓t8背侧半切：
[0133]
用30g针在适当位置双侧刺穿硬脑膜(geoffroy cg.等人.j neurosci.2015apr 22；35(16):6413-28)。然后，用一把超细虹膜切除剪刀剪开脊髓：脊髓的背侧半部，深度为0.8mm，进行背侧半切。最后，使用微型羽毛眼用手术刀回溯病变以确保其完整性。用5.0缝线缝合肌肉，用5.0缝线固定皮肤，用dermabond胶粘皮肤。
[0134]
动物的随机化
[0135]
在每个笼子中(每个笼子最多n＝5)，小鼠由非观察者随机分配。给外科医生匿名标记的注射器，外科医生对内容物未知。以随机和双盲方式测试动物：所有行为测试均由对药物处理不知情的观察者进行，并由对药物处理组不知情的不同观察者进行量化。
[0136]
死亡率/动物观察
[0137]
每天检查动物的健康状况。每天监测动物的概况和它们的活动，而每周监测一次它们的体重。检查急性或延迟死亡率。
[0138]
行为测试
[0139]
旷场-bms
[0140]
对于bms评分(basso mouse scale,adaptation of the widely used bbb scoring system for rats,basso dm.等人.j neurotrauma.2006may；23(5):635-59,)，将小鼠置于旷场并由两名对处理不知情的观察者观察5分钟(geoffroy等人，2015)。注意到许多特征，包括脚踝运动、踏步模式、频率、协调性、爪子位置、躯干不稳定性和尾巴位置。计算bms评分，范围从0(无运动)到9(正常运动)。每周对小鼠测试旷场-bms。
[0141]
旋转(rotarod)
[0142]
对于旋转测试，将小鼠置于杆(ugo basile)上，在3分钟内以恒定加速度从5rpm增加到50rpm的速度旋转。掉落延迟(以秒为单位)是每场两次试验的平均值。损伤前一周，小鼠首先适应测试五天(2场)并在损伤前一天再进行一场(基线)。每周对小鼠测试旋转测定(geoffroy等人，2015年)。
[0143]
活动室
[0144]
通过将小鼠置于在水平x和y轴上配备有光束阵列的旷场地中来记录运动活动。硬件检测被动物破坏的光束路径，并确定啮齿动物在笼子内的位置。该腔室提供有关腔室中小鼠整体活动的信息(例如运动总数)。在测试前对小鼠进行两次训练，然后在第-1天测试以及每周测试。在每一场期间记录小鼠活动10分钟。
[0145]
安乐死和组织取样
[0146]
在第56天(实验1)或第73天(实验2)，处死动物。给小鼠致死剂量的fatal plus(戊巴比妥)，并用pbs-肝素(10,000单位/l，20ml，5ml/min)经心脏灌注，然后用4％多聚甲醛(30-40ml/小鼠，5ml/min)。取出脊髓后，将组织在相同的固定溶液中在4℃下后固定过夜。将组织在30％蔗糖中孵育3天以进行冷冻保护。将脊髓的不同节段(背侧半切组的损伤头侧4mm和尾侧4mm，以及损伤上方4mm的节段)包埋在oct化合物中，并在干冰上速冻。用低温恒温器(thermofisher，microm hm550)对脊髓进行切片，厚度为25μm，用于进一步处理，并在-20℃下储存在冷冻保护剂溶液(蔗糖30％，乙二醇，pbs)中。所有的组织处理、染色和定量均由对组处理不知情的观察者进行。
[0147]
分析
[0148]
免疫组织化学
[0149]
在室温下在pbs-tx-0.4％和5％马血清中封闭2小时后，使用单克隆大鼠抗mbp(过夜孵育，mab386 millipore)对以损伤部位为中心的浮动连续系列矢状切片进行髓鞘碱性蛋白(mbp)染色。第二天，洗涤切片并在室温下加入抗大鼠alexa fluor 488二抗(1:500,a-11006,thermofisher)1小时。用pbs洗涤几次后，所有切片都用dapi染色，然后用fluoromount-g(southern biotech)盖片。
[0150]
免疫反应性测量
[0151]
通过测量损伤大小、确定mbp阴性面积和损伤的最大深度来确定病变的严重程度。通过测量在距损伤头侧和尾侧不同距离处的mbp染色强度来评估对髓鞘的影响。在mbp免疫染色后，从损伤部位开始，一直到距损伤头侧1.0mm，将覆盖脊髓的整个背腹轴的一系列100μm宽的矩形叠加到矢状切片上。减去背景后，使用imagej在每个矩形中测量mbp的强度，并针对距离损伤1.0mm处的强度进行标准化。该比率作为染色强度比率，并被绘制为距损伤的距离的函数。每只动物平均三个脊髓切片。
[0152]
统计分析
[0153]
所有值均表示为平均值
±
s.e.m。在不同条件下，使用双因素方差分析然后是bonferroni事后检验对行为进行统计分析。p《0.05的值被认为统计学上显著。
[0154]
结果
[0155]
脊髓损伤模型-t8背侧半切-实验1
[0156]
在小鼠t8背侧半切后，每周两次通过腹膜内(i.p.)途径施用nx210肽(8mg/kg)，第
一次注射在损伤后10分钟进行。使用basso mouse scale(bms)旷场测试每周评估nx210或载料处理的小鼠的运动功能(表1、2和3-图1和2)以及使用旋转测试以分析在强迫运动下的表现(表4)。还使用免疫染色(特别是mbp标记，表5和图3)进行死后分析。
[0157]
使用bms旷场测试对运动活动的分析显示，与注射载料的小鼠相比，nx210处理的小鼠的恢复显著增加(表1和图1)。从第7天到研究结束(损伤后第42天)，nx210处理的小鼠的bms评分显著更高。
[0158]
在bms分项评分中获得了类似的结果(表2和图2)，它可以检测到在整体bms评分中可能不明显的更精细的运动细节的差异。
[0159]
达到bms评分高于或等于5的小鼠百分比对应于足底踏步(plantar stepping)和一些协调。有趣的是，在研究结束时(损伤后第42天)，所有nx210处理的小鼠(100％)的bms评分均高于或等于5，表明功能恢复，相比之下，载料处理的小鼠只有37.5％(表3)。
[0160]
使用旋转测试对运动活动的分析表明，nx210施用增加了在棒上的持续时间和掉落延迟(表4)。
[0161]
脊髓损伤，尤其是在继发性损伤阶段，在病变的整个头尾轴引起强烈的脱髓鞘。损伤后8周，用检测髓鞘蛋白和髓鞘的髓鞘碱性蛋白(mbp)对脊髓切片(距损伤1000μm头侧和1000μm尾侧)进行染色。定量后，mbp免疫染色显示，与载料处理的小鼠相比，nx210处理的小鼠在病变部位和整个1000μm头侧和尾侧距离的mbp强度水平显著增加(表5和图3)。
[0162]
总之，这些运动和组织学数据突出了功能和生物学恢复的改善，并证明了在脊髓损伤后施用nx210(一种sco-spondin衍生肽)的益处。
[0163][0164][0165]
表1：使用旷场运动测试评估t8背侧半切(脊髓损伤)后后肢功能的恢复，给出载料处理的小鼠(n＝8)和nx210处理的小鼠(n＝7)的bms评分。*：p《0.05，**：p《0.01，***：p《0.001。双因素方差分析，然后是bonferroni事后检验。
[0166][0167]
表2：使用旷场运动测试评估t8背侧半切(脊髓损伤)后后肢功能的恢复，给出载料处理的小鼠(n＝8)和nx210处理的小鼠(n＝7)的bms分项评分。*：p《0.05，**：p《0.01。双因素方差分析，然后是bonferroni事后检验。
[0168][0169][0170]
表3:在载料处理的小鼠(n＝8)和nx210处理的小鼠(n＝7)中使用旷场运动测试评估t8背侧半切(脊髓损伤)后后肢功能的恢复。bms评分≥5的小鼠百分比。
[0171][0172]
表4：在载料处理的小鼠(n＝8)和nx210处理的小鼠(n＝7)中使用旋转测试(在旋转棒上的保留时间)评估t8背侧半切(脊髓损伤)后的运动表现。双因素方差分析，然后是bonferroni事后检验。
[0173]
[0174][0175]
表5：在载料处理的小鼠(n＝3)和nx210处理的小鼠(n＝5)中使用免疫荧光评估t8背侧半切(脊髓损伤)后距损伤1000μm头侧和1000μm尾侧的髓鞘碱性蛋白(mbp)染色强度。
[0176]
脊髓损伤模型-t8背侧半切-实验2
[0177]
在小鼠t8背侧半切后，nx210肽每周两次通过腹膜内(i.p.)途径以不同剂量(4、8和16mg/kg)施用，第一次注射在半切后4小时(小鼠损伤后4小时可能潜在地代表人类一至几天的治疗窗口)进行。每周使用basso mouse scale(bms)旷场测试评估nx210或载料处理的小鼠的运动功能(表6、7和8
–
图4和5)，使用旋转测试分析强迫运动下的表现(表8)和使用活动室测试以检查自发运动活动(表10和11)。还使用免疫染色进行死后分析。
[0178]
使用bms旷场测试对运动活动的分析显示，与注射载料的小鼠相比，用nx210处理的小鼠的恢复显著增加(表6和图6)，用8mg/kg或16mg/kg的nx210处理的小鼠分别从第7天或第21天bms评分显著更高，直到研究结束(损伤后第56天)。用4mg/kg处理的小鼠也表现出比注射载料的小鼠更高的bms评分。
[0179]
此外，从第21天直到研究结束(损伤后第56天)，8mg/kg或16mg/kg的nx210处理组的bms分项评分显著更高(表7和图7)。用4mg/kg处理的小鼠也显示出比注射载料的小鼠更高的bms分项评分。
[0180]
百分之二十五(25％)的载料处理的小鼠在研究结束时(损伤后第56天)表现出bms评分≥5，而86％的nx210处理的小鼠(8mg/kg)早在损伤后第21天并一直持续到研究结束都达到bms得分≥5，表明强烈功能恢复(表7)。用4mg/kg或16mg/kg的nx210处理的小鼠分别达到44％和75％的bms评分≥5。
[0181]
使用旋转测试对运动活动的分析表明，8mg/kg的nx210施用显著增加了在棒上的持续时间，早在损伤后第8天就有显著改善，并一直持续到研究结束(损伤后第57天)(表9)。
与载料处理的小鼠相比，用16mg/kg的nx210处理的小鼠在旋转棒上的持续时间也表现出增加。
[0182]
每周使用活动室测试评估自发运动活动。与载料处理的小鼠相比，nx210处理的小鼠(特别是8mg/kg和16mg/kg组)显示出显著增加的总行进距离和平均速度(表10和11)，进一步证明了nx210处理的动物的功能恢复。
[0183]
nx210处理小鼠的体重从损伤后第2天开始增加，在第20天和第27天之间达到损伤前的值并持续增加直到研究结束，而载料处理的小鼠的体重仅从第27天开始(缓慢)增加但即使在研究结束时(损伤后第58天)也从未达到损伤前的值，小鼠的体重恢复也更快并且总体上看起来更健康(数据未显示)。
[0184]
总之，这些数据证实了在脊髓损伤后施用nx210(一种sco-spondin衍生肽)后功能恢复的显著改善。
[0185][0186][0187]
表6：使用旷场运动测试评估t8背侧半切(脊髓损伤)后后肢功能的恢复，给出载料处理的小鼠(n＝8)和4mg/kg(n＝9)、8mg/kg(n＝7)和16mg/kg(n＝8)处理的小鼠的bms评分。*：p《0.05，**：p《0.01。双因素方差分析，然后是bonferroni事后检验。
[0188][0189][0190]
表7:使用旷场运动测试评估t8背侧半切(脊髓损伤)后后肢功能的恢复,给出载料处理的小鼠(n＝8)和4mg/kg(n＝9)、8mg/kg(n＝7)和16mg/kg(n＝8)处理的小鼠的bms分项评分。*：p《0.05，**：p《0.01。双因素方差分析，然后是bonferroni事后检验。
[0191][0192]
表8:使用旷场运动测试在载料处理的小鼠(n＝8)和4mg/kg(n＝9)、8mg/kg(n＝7)
和16mg/kg(n＝8)处理的小鼠中评估t8背侧半切(脊髓损伤)后后肢功能的恢复。bms评分≥5的小鼠百分比。
[0193][0194][0195]
表9：在载料处理的小鼠(n＝8)和4mg/kg(n＝9)、8mg/kg(n＝7)和16mg/kg(n＝8)处理的小鼠中使用旋转测试(在杆上的保留时间)的t8背侧半切(脊髓损伤)后的运动表现。*：p《0.05，**：p《0.01，***：p《0.001。双因素方差分析，然后是bonferroni事后检验。
[0196][0197]
表10：在载料处理的小鼠(n＝8)和4mg/kg(n＝9)、8mg/kg(n＝7)和16mg/kg(n＝8)处理的小鼠中，在t8背侧半切后使用旷场测试(腔室活动)的总行进距离(m)。*p《0.05。双因素方差分析，然后是bonferroni事后检验。
[0198][0199]
表11:在载料处理的小鼠(n＝8)和4mg/kg(n＝9)、8mg/kg(n＝7)和16mg/kg(n＝8)处理的小鼠中，在t8背侧半切后使用旷场测试(腔室活动)的平均速度(m/min)。*p《0.05，**p《0.01。双因素方差分析，然后是bonferroni事后检验。
[0200]
实施例3：nx210和nx218保护大鼠原代皮质神经元免受谷氨酸诱导的兴奋性毒性
[0201]
谷氨酸兴奋性毒性导致的神经元死亡是sci中常见的病理特征。为了研究nx210和nx218(nx210肽氧化或环状形式)的神经保护潜力，对体外培养的大鼠皮质神经元进行谷氨酸共处理实验，并通过免疫组织化学评估神经元存活率和神经突网络。
[0202]
大鼠神经元的原代培养物：
[0203]
如前所述培养皮质神经元(callizot n,combes m,steinschneider r,poindron p(2013)operational dissection ofβ-amyloid cytopathic effects on cultured neurons.j neurosci res 91:706-716)。简而言之，在妊娠第15天从wistar大鼠中分离胎儿，并立即将其置于冰冷的l15leibovitz培养基中，该培养基含有2％青霉素(10,000u/ml)和链霉素(10mg/ml)(ps)溶液和1％牛血清白蛋白(dutscher)。使用0.05％胰蛋白酶和0.02％乙二胺四乙酸(dutscher)在37℃下酶解组织20分钟。通过添加含有dulbecco改良eagle培养基、4.5g/升葡萄糖、0.5mg/ml ii级dna酶i和10％胎牛血清(fcs；dutscher)的新鲜培养基来中和胰蛋白酶的作用。然后通过三次强制通过10ml吸头来机械分离细胞，然后在4℃下以515g离心10分钟。将沉淀物重新悬浮在含有2％b27补充剂(fisher scientific)、2mm l-谷氨酰胺(dutscher)、2％ps溶液和10ng/ml脑源性神经营养因子
(dutscher)的neurobasaltm培养基中。神经元最终以每孔25,000个细胞的密度接种在预先包被聚l-赖氨酸的96孔板上，并在37℃下、在5％co2培养箱中培养。每隔一天更换培养基。在培养的第13天，神经元同时暴露于20μm的谷氨酸(sigma-aldrich)和载料(对于细胞培养为无菌水；dutscher)、100、250或500μg/ml nx210或nx218，持续20分钟。
[0204]
大鼠皮质神经元的免疫荧光：
[0205]
谷氨酸暴露后48小时，将神经元在-20℃下用乙醇(95％)和乙酸(5％)的冰冷溶液固定5分钟，并用在磷酸盐缓冲盐水(pbs；dutscher)中的含有0.1％皂苷(vwr)的溶液透化。然后将神经元与稀释在含有1％fcs和0.1％皂苷的pbs中的小鼠单克隆抗微管相关蛋白-2(map-2，1/400；sigma-aldrich)一抗在室温下孵育2小时。
[0206]
测量map-2阳性神经元的数量以评估神经元存活率，而测量map-2阳性神经突的累积长度以评估神经突网络。结果列于下表12和图6。
[0207][0208]
表12：nx210和nx218肽在体外保护大鼠皮质神经元免受谷氨酸诱导的兴奋性毒性
[0209]
250μg/ml和500μg/ml nx218保护大鼠皮质神经元免受谷氨酸诱导的神经元死亡(glu处理的神经元的细胞死亡率为29.40％，而250μg/ml nx218/glu处理的神经元的细胞死亡率为14.72％，p＝0.0101)，并且无论使用何种剂量，都能完全恢复神经突网络(glu处理的神经元的总神经突网络长度为-36.93％，而250μg/ml nx218/glu处理的神经元的总神经突网络长度为-5.12％，p＝0.0002)。尽管nx210对神经突网络没有表现出任何保护作用(在glu处理的神经元和100、250和500μg/ml nx210/glu处理的神经元之间的p＝0.6602、0.0617和0.1487)，但其最高剂量增加了神经元存活率(glu处理的神经元的细胞死亡率为29.40％，而nx210/glu处理的神经元的细胞死亡率为19.00％，p＝0.0498)。因此，在100μg/ml和250μg/ml下，nx218比nx210更显著地保留神经突网络(分别在100、250和500μg/ml下，暴露于nx210或nx218的glu处理的神经元之间的p＝0.0071、0.0467和0.1419)。
[0210]
实施例4：nx210和nx218对小鼠胼胝体局灶性病变后白质髓鞘再生的影响
[0211]
在成年雄性c57bl/6j小鼠中，在胼胝体(cc)局灶性病变后，使用磁共振成像(mri)和免疫组织化学分析评估了两种连合下器(sco)-spondin衍生肽，即nx210及其环状形式nx218的后处理对白质病变演变和髓鞘再生的治疗效果。
[0212]
在成年雄性c57bl/6j小鼠中立体定向注射溶血卵磷脂(lpc)诱导右侧cc的局灶性单侧病变。在该模型中，lpc注射诱导轴突脱髓鞘，导致小鼠中可重现的病变持续超过21天(leonetti等人，molecular neurodegeneration，2017，通过引用并入本文)。随着新的少突胶质祖细胞(opc)增殖、迁移、分化成成熟的少突胶质细胞并使病变区域髓鞘再生，脱髓鞘
体积随着时间的推移逐渐减少。
[0213]
从第2天(d2)到d21每隔一天通过腹膜内途径以5mg/kg的剂量施用nx210和nx218。通过纵向磁共振成像(mri)检查测量每组7-8只小鼠的病变体积，并在d1、d3、d7、d14和d21进行采集。在处理开始前的d1，所有组和亚组的平均病变体积相似，接近0.8mm3。在lpc注射后的第一周，载料处理组的平均病变体积增加至少直到d7，nx210处理组仅增加直到d3，而在d3之前保持稳定，然后在nx218处理组从d3到d7下降：在第7天，用nx218或nx210处理的动物的平均病变体积分别为0.73mm3和0.75mm3，而载料处理的小鼠则为0.84mm3。第一周后，所有组的平均病变体积持续下降，直到d21(表13和图7)。
[0214][0215]
表13:注射溶血卵磷脂后，在载料处理的小鼠(n＝7)和5mg/kg nx210(n＝8)或nx218(n＝8)处理的小鼠中使用磁共振成像(mri)跟踪病变体积。双因素方差分析，然后是bonferroni事后检验。
[0216]
在d1对3只载料小鼠和在d3、d7、d14和d21对每组3只动物进行髓鞘结合蛋白(mbp)免疫组织化学(使用leonetti中描述的方法和抗体，同上)，以观察髓鞘并测量病变体积。在d7，还对每组3只动物进行了病变区域的少突胶质细胞转录因子2(olig2)标记和阳性细胞计数。
[0217]
关于使用mbp免疫染色的病变面积(以同侧cc的百分比计)，时间演变类似于mri病变演变所观察到的时间演变，在载料处理组中病变面积增加直至d7，而在nx218处理组中，d3后已经减少。在nx218处理的动物中存在较小病变面积的趋势。如果按时间进行分析，在d7，与载料处理组相比，在nx218处理组的病变面积显著更小(t检验；p＝0.0104)，证实了mri观察到的趋势。(表14和图8)。
[0218][0219]
表14：在载料处理的小鼠(每个时间点n＝3)和5mg/kg nx210(每个时间点n＝3)或nx218(每个时间点n＝3)处理的小鼠中使用髓鞘结合蛋白(mbp)免疫染色评估溶血卵磷脂
注射后的病变面积。
[0220]
olig2阳性细胞的分析也使用leonetti中描述的方法和试剂(同上)进行。
[0221]
在d7时，nx218动物的病变中olig2阳性细胞的密度相比于载料动物显著更高(t检验，p＝0.028)，每mm2的平均密度分别为8085.9
±
933.9和5007.2
±
618.4(平均值
±
sem)，表明与载料处理的动物相比，nx218处理的动物的病变中olig2祖细胞募集更高。这些数据表明nx218诱导opc募集或增殖或促进它们在cc脱髓鞘后迁移到病变区域。与载料相比，nx210趋向于增加这个参数(每mm2的平均密度为7699.9
±
2026.6)。关于整个同侧或对侧cc中的olig2细胞密度，载料、nx210和nx218之间没有显著差异(表15和图9)。
[0222][0223]
表15：在溶血卵磷脂注射后，在载料处理的小鼠(每个时间点n＝3)和5mg/kg nx210(每个时间点n＝3)或nx218(每个时间点n＝3)处理的小鼠中使用olig2免疫染色评估胼胝体(cc)中的olig2阳性细胞密度。*：p《0.05，t检验。
[0224]
实施例5：在动物中的药代动力学
[0225]
初步体外实验表明，nx210在大鼠血浆中通过氧化迅速转化为nx218。因此，在动物中的nx210 pk的跟踪是对其环状形式nx218的测量。首先在大鼠中进行初步pk研究，以验证检测血浆中nx218的方法，然后转化到猴子通过重复实验进行更稳健的pk研究。所有pk研究均以0.9％nacl作为载料进行。
[0226]
在大鼠中的初步pk研究：
[0227]
在测试的4只大鼠中，nx218的浓度迅速下降，并且在缓慢静脉推注49mg/kg nx210后3小时后变得无法量化(数据未显示)。该研究表明在动物血浆中鉴定nx218是可行的。
[0228]
在猴子中的pk研究：
[0229]
在测试的3只猴子中，在静脉推注10mg/kg nx210后，在不同天数(d22、d37和d51)重复测试后数据可重现。nx218的浓度在注射后30分钟内迅速下降(图10)。评估半衰期为约12分钟(表16)，因此与针对大鼠和狗所观察到的半衰期在相同范围内(数据未显示)，对于重复施用具有高度一致性。
[0230]
表16：在猴子中静脉注射nx210后的pk数据
[0231]
[0232]
auc：曲线下面积，cl：总清除率，cmax：最大浓度，t1/2：终末消除半衰期，tmax：达到cmax的时间，vss：稳态分布体积
[0233]
nx218的平均猴血浆pk参数的汇总统计数据(
±
标准偏差，如果可获得)
[0234]
实施例6：nx218保护人原代皮质神经元免受谷氨酸诱导的兴奋性毒性
[0235]
为了确认nx218(nx210肽氧化或环状形式)对人皮质神经元的神经保护潜力，对人神经元细胞培养物进行谷氨酸共处理实验，并使用几种测定法评估神经元存活和神经突网络。结果列于下表17-19。
[0236]
材料与方法：
[0237]
人皮质神经元的原代培养：将胎儿人皮质神经元(sciencell research laboratories)以每孔30,000个细胞的密度接种在先前用1mg/ml聚-l-赖氨酸(sigma-aldrich)包被的96孔板上，并在含有2％b27补充剂(thermofisher)的neurobasaltm培养基中、在37℃下在5％co2培养箱中进行培养。第二天，更换培养基以去除残留的二甲基亚砜(sigma-aldrich)和未附着的细胞。此后，每隔一天更换培养基，直到在体外7天(div)。在8div时，神经元在不含b27补充剂的培养基中同时暴露于100μm谷氨酸(sigma-aldrich)和载料或100、250或500μg/ml的nx218，持续15分钟。不同的培养板一方面用于进行乳酸脱氢酶(ldh)和神经元特异性iii类β-微管蛋白(tuj1)免疫染色，另一方面进行wst-8测定和半胱天冬酶3/7染色，如下所述。
[0238]
wst-8测定：谷氨酸暴露后24小时，通过测量wst-8还原为甲瓒(sigma-aldrich)来评估人神经元的活力。为此，将神经元与10μl cck-8试剂(wst-8)在37℃下孵育1小时，然后使用synergy ii酶标仪定量450nm处的吸光度。数据表示为载料对照的细胞层中吸光度的百分比。
[0239]
ldh测定：谷氨酸暴露后24小时，通过使用“细胞毒性检测试剂盒(ldh)”(roche)测量培养上清液中的ldh释放来评估人神经元的质膜完整性。为此，在存在烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氢(nadh)的情况下，将神经元与丙酮酸钠一起孵育。丙酮酸被游离ldh催化成乳酸，同时nadh被氧化成nad 。使用synergy ii酶标仪在490nm处测量nadh氧化成nad 的速率。数据表示为载料对照的培养基中ldh含量的百分比。
[0240]
人神经元的免疫荧光：谷氨酸暴露后24小时，神经元用pbs中的4％多聚甲醛(sigma-aldrich)固定。然后，用pbs中的3％bsa(santa cruz)封闭非特异性位点。将细胞与在封闭缓冲液中稀释的小鼠抗tuj1抗体(1/1000；abcam)在rt下孵育1小时。洗涤几次后，然后将细胞与在pbs中的0.5％bsa中稀释的抗小鼠alexa fluor-488缀合的二抗(1/100；abcam)在室温下孵育1小时。使用cellinsight cx7荧光显微镜(thermofisher)以10倍放大倍数针对每种条件获得每孔四张照片。使用cellomics分析系统(thermofisher)进行图像分析以测量几个神经突生长参数，包括神经突的平均长度，以及根数和肢数。数据表示为载料对照的百分比。
[0241]
半胱天冬酶3/7测定：谷氨酸暴露后24小时，通过向培养基中添加半胱天冬酶3/7的荧光底物(cell event caspase 3/7green检测试剂盒；thermofisher)来测定半胱天冬酶3和7的活化。洗涤几次后，使用cellinsight cx7荧光显微镜以10倍放大倍数获取每孔四张图像，并使用cellomics分析仪系统进行分析。数据表示为半胱天冬酶3/7阳性神经元占细胞核总数的百分比。
[0242][0243][0244][0245][0246]
表17-19：在第8天在体外与谷氨酸(glu，100μm)和载料或nx218(100、250、500μg/ml)共同暴露15分钟后，评估人原代皮质神经元培养物中的神经元存活、死亡和凋亡以及神经突网络。在第8天在体外(div)将从人胎儿分离的原代皮质神经元与谷氨酸(glu，100μm)和载料(对照)或nx218(100、250、500μg/ml)共处理15分钟。一天后，对培养物进行生化测定(针对细胞层为wst-8，针对培养基为乳酸脱氢酶(ldh))，或者用神经元标志物神经元特异性iii类β-微管蛋白(tuj1)和半胱天冬酶3和7(凋亡标志物)进行染色。a.通过细胞层中的wst-8生化测定评估神经元活力。b.通过测量培养基中的ldh含量来评估神经元死亡。c.通过测量半胱天冬酶3和7的活化来评估凋亡细胞的数量。结果表示为凋亡神经元占细胞核总数的百分比。d-f。通过测量神经突的平均长度(d)以及tuj1阳性神经元的根数(e)和肢数(f)来评估神经突生长。a-f。数据以中位数和四分位间距表示。单因素方差分析，然后是tukey多重比较检验：###p《0.001对照相对于glu；***p《0.001，**p《0.01，*p《0.05glu相对于nx218/glu，n＝6(a-e)和n＝5-6(f)。
[0247]
nx218的神经保护作用在暴露于谷氨酸的人皮质神经元中得到证实。事实上，通过评估wst-8比色测定，显示nx218在500μg/ml时完全保留了神经元活力(glu处理的神经元的神经元活力为-22.59％，相对于nx218/glu处理的神经元为-3.06％，p《0.0001；对照和nx218/glu处理的神经元之间的p＝0.9009)。此外，无论使用何种剂量，谷氨酸和nx218共处理的神经元释放的ldh显著低于单独谷氨酸(与250μg/ml的glu处理的神经元相比，在nx218/glu处理的神经元中的ldh-52.70％，p《0.0001)。nx218对坏死的有益作用伴随着正
常基础水平的凋亡细胞(对照神经元的凋亡细胞为14.27％，相对于glu处理的神经元为27.83％，以及250μg/ml nx218/glu处理的神经元为12.84％，在对照和glu处理的神经元之间p《0.0001，在glu处理的神经元和nx218/glu处理的神经元之间p《0.0001，以及在对照和nx218/glu处理的神经元之间p＝0.9170)，揭示了nx218对两种坏死的强烈神经保护作用和人皮质神经元的凋亡。